【正文】 個(gè)月的相處和溝通中，我受益匪淺。就本系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，由于軟件部分采用的是匯編語言編程，在時(shí)間的準(zhǔn)確度上做到很好，但在數(shù)據(jù)處理上采用了很多的近似處理，從而給測(cè)量結(jié)果帶來了一定的誤差。采用DS18B20數(shù)字溫度傳感器實(shí)時(shí)采集溫度值對(duì)聲速V進(jìn)行修正，從而解決了溫度補(bǔ)償問題。調(diào)試結(jié)果（）。圖 計(jì)算、顯示部分調(diào)試結(jié)果圖 串口信號(hào)變化邏輯分析結(jié)果第二步：檢測(cè)調(diào)試超聲波測(cè)距模塊的觸發(fā)和響應(yīng)信號(hào)。 下載程序到單片機(jī)中測(cè)試中選取了室溫14度時(shí)聲速為340m/s時(shí)80cm—200cm之間的距離進(jìn)行了驗(yàn)證。HC—SR04超聲波測(cè)距模塊在通電之前一定要確保接地端可靠接地，否則模塊很容易被燒壞而導(dǎo)致測(cè)量失敗。結(jié)果的顯示采用動(dòng)態(tài)掃描的方式顯示，每次通過74HC138譯碼器選通一個(gè)數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字，再經(jīng)過一定的延時(shí)掃描顯示下一位數(shù)碼管。部分程序如下：ORG 1000HSTART: MOV A，R1 MOV DPTR，TAB1 MOVC A，A+DPTR MOV R1，ATAB1：DB 014CH,014CH,014DH,014DH,014EH,014FH,014FH,0150H,0150H,0151H DB 0152H,0152H,0153H,0153H,0154H,0155H,0155H,0156H,0156H,0157H DB 0158H,0158H,0159H,0159H,015AH,015BH,015BH,015CH,015CH,015DH DB 015EH,015EH,015FH,015FH,0160H,0161H,0161H,0162H,0162H,0163H DB 0164H RET 距離計(jì)算程序由于單片機(jī)選擇12MHz的晶振，則計(jì)數(shù)器T0沒計(jì)數(shù)一次就代表1uS，設(shè)計(jì)時(shí)取14℃時(shí)的聲速為340m/s，則既可計(jì)算出距離：S=(Vt)/2=(17T0/1000)cm。等待時(shí)間片結(jié)束 LCALL DelayXus SETB DQ 。8位計(jì)數(shù)器WriteNext： CLR DQ 。延時(shí)等待 LCALL DelayXus SETB DQ 。等待設(shè)備釋放數(shù)據(jù)線 LCALL DelayXus MOV R7，180 LCALL DelayXus JC DS18B20_Reset 。延時(shí)至少480us LCALL DelayXus MOV R7，240 LCALL DelayXus SETB D 。存儲(chǔ)數(shù)據(jù) LCALL DS18B20_ReadByte 。送出命令 MOV A，0BEH 。送出命令 JNB DQ,$ 。設(shè)備復(fù)位 MOV A，0CCH 。圖 溫度采集程序流程圖主要程序如下：DQ BIT 。接著就是對(duì)顯示單元清零，即對(duì)輸出P0口清零；然后調(diào)用聲速V修正值子程序得到超聲波傳播速度后調(diào)用距離計(jì)算子程序計(jì)算距離S；最后是顯示子程序的調(diào)用。 溫度傳感器連線圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件部分設(shè)計(jì)包括主程序、子程序（時(shí)間計(jì)算、速度計(jì)算）和顯示子程序組成。 數(shù)字式DS18B20溫度傳感器簡(jiǎn)介DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器。C[9]。主要特點(diǎn)是測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，性能穩(wěn)定。 溫度傳感器的類型及特點(diǎn)人們對(duì)溫度傳感器的研究和應(yīng)用起步較早，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。相比較與數(shù)碼管的靜態(tài)顯示，采用動(dòng)態(tài)顯示可以省掉繁瑣的電路連接，可以直接通過74HC138譯碼器分別與相應(yīng)數(shù)碼管的公共端COM相連，再利用人的視覺差逐個(gè)選通每個(gè)數(shù)碼管顯示相應(yīng)數(shù)字，這樣動(dòng)態(tài)的掃描顯示，在人眼看來就會(huì)是連續(xù)的穩(wěn)定顯示了。每個(gè)數(shù)碼管都有一個(gè)公共的外部選通端COM，當(dāng)選擇共陰極連接時(shí)，8個(gè)發(fā)光二級(jí)管的陰極都連接到COM端。至于晶振電路部分，采用的是可以更換晶振的電路設(shè)計(jì)，在本系統(tǒng)中所采用晶振頻率為12MHz。在本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，、B、C端進(jìn)行地址的擴(kuò)展和選通。P0口也可以分時(shí)作為數(shù)據(jù)/地址復(fù)用總線。當(dāng)直接使用外部是時(shí)鐘電源時(shí)，XTAL1作為外部時(shí)鐘源的輸入端（STC12C5A08S2應(yīng)用技術(shù)手冊(cè)）。STC12C5A08S2采用雙列直插式封裝共40管腳，有8K的Flash存儲(chǔ)空間，兩個(gè)16位的定時(shí)器T0、T1。 工作時(shí)序圖 單片機(jī)的選型（STC12C5A08S2）作為液位測(cè)距系統(tǒng)的核心控制部分，單片機(jī)擔(dān)負(fù)著給HC—SR04超聲波測(cè)距模塊發(fā)送觸發(fā)信號(hào)和超聲波的傳輸時(shí)間計(jì)時(shí)、溫度值采集、距離計(jì)算及結(jié)果輸出等功能。該模塊有4個(gè)引腳，分別是VCC、Trig、Echo、GND，實(shí)物圖（）。3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)該超聲波液位測(cè)距系統(tǒng)硬件電路主要有四大部分組成，主要是HC—SR04超聲波測(cè)距集成模塊、溫度傳感器、單片機(jī)和數(shù)碼管顯示部分。在發(fā)射超聲波的同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器T0，當(dāng)接收到回波信號(hào)時(shí)關(guān)閉T0停止計(jì)數(shù)。 系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化框圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)說明系統(tǒng)的軟件部分是使用keil軟件編程，程序采用匯編語言編寫。文中設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制框圖（）。2 總體方案論證文中利用超聲波測(cè)距的原理設(shè)計(jì)了一套液位測(cè)距系統(tǒng)。 課題研究的意義在石油、化工、渠道、污水處理等領(lǐng)域的過程控制當(dāng)中，經(jīng)常要對(duì)管道、倉儲(chǔ)進(jìn)行液位的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。超聲波液位測(cè)量采用高速高性能的單片機(jī)為微控制器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定點(diǎn)連續(xù)測(cè)量液位，還可以提供需要的信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。因此，無論是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制，還是人們的日常生活中，超聲波的應(yīng)用已經(jīng)很成熟。從上世紀(jì)八十年代開始，國(guó)外就開始利用微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)等高科技成果，帶動(dòng)液位測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。而CCD測(cè)距不需要信號(hào)發(fā)射器，主要利用光電耦合器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，所得模擬信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后轉(zhuǎn)化為便于處理的數(shù)字信號(hào)。其中作為機(jī)械式測(cè)距技術(shù)的代表，機(jī)械鋼帶式液位計(jì)優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但是機(jī)械傳動(dòng)部件較多，安裝、維護(hù)比較困難，且只限于測(cè)液位。在冶金、物料液位、管道等不宜直接接觸的場(chǎng)合，非接觸式測(cè)量技術(shù)發(fā)揮了重要作用。本文采用了硬件和軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法，在軟件方面，采用了匯編語言進(jìn)行程序編寫。摘 要本文是利用超聲波測(cè)距的原理而設(shè)計(jì)的一種液位測(cè)距系統(tǒng)。其中通過溫度傳感器將溫度值采集到單片機(jī)中，經(jīng)過一定的數(shù)值修正即可得到當(dāng)時(shí)溫度值下的超聲波傳播速度V。在水利水電、污水處理領(lǐng)域，利用測(cè)距技術(shù)可對(duì)水面高度實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。 現(xiàn)有的測(cè)距方法及其優(yōu)缺點(diǎn)最早的測(cè)距技術(shù)大多是基于機(jī)械傳動(dòng)工作原理的測(cè)距，隨著工業(yè)控制的需求，慢慢過渡到機(jī)電一體化式測(cè)距，而隨著系統(tǒng)集成性的需要正朝著智能式測(cè)距發(fā)展。其中激光具有穿透力強(qiáng)、強(qiáng)度高等特點(diǎn)適合在惡劣天氣如大霧天或遠(yuǎn)距離測(cè)距系統(tǒng)中使用，成本較高。超聲波主要應(yīng)用于車輛導(dǎo)航、物料定位、建筑工地以及空氣中和水下目標(biāo)的探測(cè)、定位等場(chǎng)合。而超聲波測(cè)距卻可實(shí)現(xiàn)精確測(cè)距，改善了系統(tǒng)的精度。由于超聲波在空氣中的方向感很強(qiáng)，探測(cè)距離很遠(yuǎn)，基于超生波的測(cè)距被廣泛應(yīng)用，而且其數(shù)據(jù)處理比較簡(jiǎn)單，利用軟件編程即可實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)控制，通過溫度補(bǔ)償更是可以大大提高測(cè)量精度，基本上可以滿足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制要求。比如在工業(yè)或生活污水處理現(xiàn)場(chǎng)中，超聲波測(cè)距技術(shù)就得到了很好的應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展和需要，新型的、智能化超聲波測(cè)距逐漸得到應(yīng)用，因此，通過超聲波液位測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)，掌握超聲波測(cè)距原理的應(yīng)用及液位測(cè)距系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，通過編程實(shí)現(xiàn)液位測(cè)距功能，可以讓我們更加熟悉一個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的流程及應(yīng)具備的基本知識(shí)，提高我們的實(shí)戰(zhàn)能力和經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于超聲波的傳播速度V的溫度補(bǔ)償問題，可以通過溫度傳感器與單片機(jī)連接，實(shí)時(shí)測(cè)得溫度值并通過公式V=+[13]。簡(jiǎn)化后的系統(tǒng)控制框圖（）。對(duì)于超聲波傳播時(shí)間t的計(jì)算，利用單片機(jī)的內(nèi)部定時(shí)器/計(jì)數(shù)器通過軟件編程來實(shí)現(xiàn)。數(shù)碼管的選通與控制是通過P2口經(jīng)74HC138譯碼器來實(shí)現(xiàn)。該模塊主要是利用超聲波的測(cè)距原理，適用于2cm~450cm的非接觸測(cè)量。其工作時(shí)序圖（）。 STC12C5A08S2簡(jiǎn)介STC12C5A08S2是STC公司生產(chǎn)的一種單片機(jī)，是增強(qiáng)型8051單片機(jī)的一種，兼容傳統(tǒng)51單片機(jī)的指令系統(tǒng)。（2） 時(shí)鐘電路端XT