畢業(yè)設(shè)計基于單片機控制的超聲波液位測量系統(tǒng)(已修改)
2025-07-04 12:04 本頁面
【正文】 基于單片機控制的超聲波液位測量系統(tǒng)摘要：隨著社會的發(fā)展，超聲波的應(yīng)用越來越廣泛，如：倒車測距、機器人判向、氣象水位的測量、大型油罐液位的測量等。而隨著智能儀器概念的提出，在電子和微控制芯片發(fā)展的基礎(chǔ)上，超聲波測液位也發(fā)生了日新月異的變化。本文是在熟悉了單片機、超聲波、12864液晶屏和DS18B20等性能后，以AT89S52單片機為核心，利用T/R4016超聲波對液位進行自動檢測；溫度傳感器DS18B20對環(huán)境溫度實時監(jiān)測；LCD12864液晶屏實時顯示測量數(shù)據(jù)；方便了操作人員對系統(tǒng)檢測結(jié)果的監(jiān)控。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計主要包含：超聲波發(fā)射電路、接收電路、顯示報警電路、溫度補償電路和相應(yīng)的按鍵控制電路。超聲波發(fā)射電路由單片機發(fā)出的脈沖信號，經(jīng)過信號整形后，傳到超聲波換能器(中心頻率為40kHz)。將電能轉(zhuǎn)換為機械能，以滿足超聲波傳感器的驅(qū)動要求。超聲波接收電路采用紅外接收電路常用的CX20106芯片，簡化了電路，并具有較強的抗干擾性。接收電路將回波信號轉(zhuǎn)換成單片機的中斷信號。AT89S52單片機是其核心部分，主要任務(wù)是，發(fā)出脈沖串用來驅(qū)動超聲波發(fā)射換能器發(fā)出超聲波，通過定時器T0對超聲波傳輸時間進行計時，利用DS18B20進行溫度的測量，根據(jù)測出的時間、溫度和有關(guān)參數(shù)計算出距離。系統(tǒng)軟件設(shè)計主要利用KeiluVision3進行編程，為了使整個程序的層次和結(jié)構(gòu)比較清晰，采用了單片機C語言模塊化的設(shè)計思想。這樣的方法有利于程序的調(diào)試和修改。軟件模塊主要分為LCD12864顯示模塊、按鍵設(shè)置模塊、溫度傳感器DS18B20的溫度補償模塊、報警與數(shù)據(jù)處理模塊等。對系統(tǒng)進行測試和記錄結(jié)果表明，該系統(tǒng)能較為準確測量液位。關(guān)鍵詞：超聲波 液位測量 自動控制 AT89S52單片機 DS18B20 II （三）超聲波測距理論分析超聲波測距主要是利用超聲波的方向性好，能夠定向傳播，遇到障礙物時能夠反射的特性。并且超聲波在同一介質(zhì)中傳播的速度是一樣的(溫度不變的情況下)。利用超聲波的反射、折射和衰減等特性，超聲波測量方法有很多，如：脈沖回波法、共振法、對射法、頻差法以及聲衰減法等，其中應(yīng)用最廣泛的是超聲波脈沖回波法。它的基本工作原理是：發(fā)射頭由脈沖信號激勵發(fā)出超聲波，通過傳聲媒
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