【正文】 sfr P1M0 = 0X92。如果CPU正在執(zhí)行一個具有相同或更高優(yōu)先級的中斷的 ISR，則新中斷要等到當前ISR 執(zhí)行完（包括 RETI和下一條指令）才能得到服務。(2) 外部中斷 兩個外部中斷源（/INT0和/INT1）可被配置為低電平觸發(fā)或下降沿觸發(fā)輸入，由 IT0（ IT1（）的設置決定。不管每個中斷允許位的設置如何，清‘0’EA 位將禁止所有中斷。引腳XTAL1為反向放大管Q4的輸入端，XTAL2為Q2的輸出端。距離的計算公式為： （41）其中，d為被測物與測距儀的距離，s為聲波的來回的路程，c為聲速，t為聲波來回所用的時間。二極管的陰極連接在一起，通常此公共陰極接地，而共陽極則將發(fā)光二極管的陽極連接在一起，接入+5V的電壓。 顯示單元電路。 超聲波檢測接收電路CX20106A的引腳注釋：1腳IN：超聲波信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ。216。216。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。l /INT1：外部中斷1。對盲區(qū)問題普遍處理辦法是對繞射虛假信號作屏蔽，而屏蔽辦法多種多樣。C至+85176。AD590是美國模擬器件公司生產的單片集成兩端感溫電流源。晶片的大小，如直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的，我們使用前必須預先了解它的性能。這就是所謂的時間差測距法。如超聲波傳感器，一個復合式振動器被靈活地固定在底座上。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。每遇到一個反射面時，回聲在示波器的屏幕上顯示出來，而兩個界面的阻抗差值也決定了回聲的振幅的高低。 太小的聲強無法產生空化效應。外圍電路包括溫度補償電路、超聲波發(fā)射及接收電路、報警及顯示電路等等。這樣只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。輸出端采兩個反向器并聯，用以提高驅動能力。：其測量原理類似于超聲波液位計，只是采用光波代替了超聲波。 由于采用非接觸的測量，被測介質幾乎不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測量。但是，由于伺服式液位計仍屬于機械測量裝置，存在機械磨損，影響了測量的精度，因此需要定期維修和重新定標且安裝困難。與其它方法相比，如電磁的或光學的方法，它不受光芒、被測對象顏色等影響。單片機通過各個引腳來實現和各電路模塊的接口連接。非接觸型液位測量主要有微波雷達液位計、射線液位計以及激光液位計等。例如：液位測量技術在石油、化工、氣象等部門的應用。高精度測距IAbstractThe ultrasonic liquid level measurement is a noncontact measurement method, realized by the principle of ultrasonic wave in the same medium with relatively constant propagation velocity and being reflected when it approaches an obstacle. Compared with other methods (such as electromagnetic or optical method), it has a certain of adaptability when objects to be measured are under such harsh environment as darkness, dust, smoke, electromagnetic interference, toxicity, unaffected by the light or the color of the object to be measured. Therefore, it bears important practical significance to conduct research on the application of ultrasonic wave in high precision ranging system.In this project, SCMbased ultrasonic liquid level measuring system is mainly posed of two ponents, namely the hardware and the software. The hardware is ultrasonic liquid level measurement based on AT89C51 chip as the core。因此，研究超聲波在高精度測距系統中的應用具有重要的現實意義。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，計算機、微電子、傳感器等高新技術的應用和研究，液位儀表的研制得到了長足的發(fā)展，以適應越來越高的應用要求。單片機技術和傳感器技術的發(fā)展使液位測量方法得到了更進一步的發(fā)展。在設計中，我加深了對超聲波的認識，對它的原理掌握的更好了。 液位計的類型按測量液位的感應元件與被測液體是否接觸，液位儀表可以分為接觸型和非接觸型兩大類。：磁致伸縮液位計采用磁致伸縮技術來測量大罐的油水界面和油氣界面。同時，超聲波液位計不存在可動部件，所以在安裝和維護上相應比較方便。：光纖液位檢測是近年來出現的一種新技術。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結構上稍有不同，使用時應分清器件上的標志。經過液面反射后超聲波接收探頭將接收到的超聲波送到單片機進行處理。 系統總體方案的設計本設計基于單片機的超聲波液位測量系統主要由單片機、溫度檢測電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、LED顯示電路、報警電路等組成。二 、超聲波的特點（1）超聲波在傳播時，方向性強，能量易于集中。 超聲波傳感器測距原理超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。 （3）靈敏度。底座固定在盒體的開口端，并且使用樹脂進行覆蓋。由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點，是作為液體高度測量的理想手段。由于壓電材料的居里點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會被損壞。當發(fā)射超聲波時，雖然發(fā)射信號只保持一個很短的時間，但停止發(fā)射信號后，超聲波探頭上還存在一定的余振，因此在發(fā)射信號停止后的一段時間內，加在回波檢測電路輸入端的發(fā)射信號幅值仍是相當強的，可以達到電路的限幅電平。AT89C51是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機。l P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。注意加密方式1時，/EA將內部鎖定為RESET；當/EA端保持高電平時，此間內部程序存儲器。 測量結果以9~12位數字量方式串行傳送。 供熱/制冷管道熱量計量，中央空調分戶熱能計量和工業(yè)領域測溫和控制。4腳GND：接地端。LM7805和LM7812可提供本地卡上穩(wěn)壓，結合單點調節(jié)，解決分配問題。為節(jié)省端口及降低功耗，本系統采用動態(tài)掃描顯示方式。如何結合單片機的系統資源，用C語言開發(fā)符合實際工程需要的單片機系統，對編程者來說具有十分重要的意義。中斷系統是指能夠處理上述中斷過程所需要的那部分電路。 清除EA 位 CLR EA 。中斷優(yōu)先級 每個中斷源都可以被獨立地編程為兩個優(yōu)先級中的一個：低優(yōu)先級或高優(yōu)先級。軟件分為兩部分，主程序和中斷服務程序。 //回波引腳sbit test = P1^1。因此很多開發(fā)51 應用的工程師或普通的單片機愛好者，都對它十分喜歡。 中斷系統在每個系統時鐘周期對中斷標志采樣并對優(yōu)先級譯碼。如果一個中斷標志在CPU 執(zhí)行完中斷返回（RETI）指令后仍然保持置位狀態(tài)，則會立即產生一個新的中斷請求，CPU 將在執(zhí)行完下一條指令后重新進入該ISR。一旦當前指令執(zhí)行完，CPU 產生一個LCALL到一個預定地址，開始執(zhí)行中斷服務程序（ISR）。定時控制部件起著控制器作用，由定時控制邏輯、指令寄存器（IR）和振蕩器（OSC）等電路組成。，報警設備選用壓電式蜂鳴器，它約需要10mA的驅動電流，只需在其兩條引線上加3一15V的直流電壓，即可產生3KHz左右的蜂鳴聲音，圖中蜂鳴器的一端接在高電平+5V，當需要報警時，程序對其端口清零即可，聲音的長短可用延時程序控制實現。數碼管有共陰共陽之分，本系統采用8段共陰型LED，其原理圖如圖所示，每位數碼管內部有8個發(fā)光二極管，公共端由8個發(fā)光二極管的陰極并接而成，正常顯示時公共端接低電平(GND)，各發(fā)光二極管是否點亮取決于adp各引腳上是否是高電平。 顯示電路設計在單片機應用系統中，LED數碼管的顯示常用兩種方法：靜態(tài)顯示和動態(tài)掃描顯示。工作時，經驅動器驅動后推動探頭產生超聲波，超聲波發(fā)生電路產生40KHz的調制脈沖，經換能器轉換為超聲波信號向前方空間發(fā)射。 標準安裝螺紋M10X1，G1/2任選。 溫度補償電路設計DS18B20溫度傳感器是美國DALLAS半導體公司推出的一種改進型智能溫度傳感器，測溫范圍為55～125℃，℃。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。l GND：接地。從圖中的a點以后，接收信號才開始比發(fā)射信號大，但還將與發(fā)射信號相互迭加，較難分辨，因此這段時間內不能進行測量。該產品采用美國DALLAS公司生產的DS18B20可組網數字溫度傳感器芯片封裝而成，具有耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數字測溫和控制領域?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測距的超聲波頻率40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路。測距儀的分辨率取決于對超聲波傳感器的選擇。5個冪的差異會導致在壓電陶瓷振動輻射表面上的大量損失。當電壓作用于壓電陶瓷時，就會隨電壓和頻率的變化產生機械變形。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。超聲波診斷的優(yōu)點是：對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的準確率高等。超聲波的兩個主要參數： 頻率：F≥20K/Hz； 功率密度：p=發(fā)射功率(W)/發(fā)射面積(cm2)。(6) 盲區(qū)問題有一定的解決方法。我們知道C語言程序有利于實現較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序有較復雜的計算（計算距離時），所以控制程序可采用C語言編程。單片機采用AT89C51或其兼容系列。：核輻射放出的射線(如丫射線等)具有較強的穿透能力，且穿過不同厚度的介質有不同的衰減特性，核輻射式液位計正是利用這一原理來測量液位的。二、非接觸型液位儀表：非接觸型測量儀表主要包括超聲波液位計、雷達液位計、射線液位計、激光液位計以及光纖液位計等。當浮力的大小發(fā)生變化時，變化值通過浮子傳遞給傳感器，經過二次儀表顯示出液位的數值。這項技術也可用于工業(yè)測量領域。它不但可以幫助人們解決很多生活中的困難，還可以作為科學探測和研究的手段。這些領域使用傳統的液位測量手段已經無法滿足對其精確性的要求，所以超聲波液位測量這種新的測量方向已經成為一種新的手段被廣泛的應用。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。各探頭的信號經單片機綜合分析處理。軟件部分由主程序、預置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序組成。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。隨著各行業(yè)的快速發(fā)展，液位測量已應用到越來越多的領域，不僅用于各種容器、管道內液體液位的測量，還用于水渠、水庫、江河、湖海水位的測量。在未來，超聲波的液位測量將有更大的用途，更大的應用范圍。前2種方法由于技術難度大成本高一般僅用于軍事工業(yè)而超聲波測距則由于其技術難度相對較低且成本低廉適于民用推廣。：它是由浮子、傳感器和二次儀表組成，是通過用浮子測量浮力的大小定量測量液位，將該裝置固定在罐中，使浮子立于罐中處于相對靜止狀態(tài)，浮子在罐中所受浮力的大小等于液體的排出量。此外，浮子裝置沿著波導管的護導管上下移動，容易被卡死，從而影響液位的止確測量。FMCW方式測量線路較復雜，從而測量精確度較高，同時干擾回波也較易去除，一般用于較高端的測量方案，但是安裝比較復雜且價格不菲。此次設計采用反射波方式,超聲波測距儀硬件電路的設計主要包括單片機系統及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路三部分。超聲波測距儀的軟件設計主要有主程序、超聲波發(fā)生程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。設計具體內容：(1)AT89C51主控單元電路(2)超聲波發(fā)射電路(3)超聲波接收電路(4)溫度補償電路(5)報警及顯示電路 課題設計的任務和要求：(1) 測量距離范圍要求為≤ m； (2) 精度要求1 cm；(3) 有溫度補償；(4) 顯示方式為數碼管顯示；(5) 具有較強的抗干擾能力。因此，我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。超聲波在醫(yī)學上的應用主要是診斷疾病，它已經成為了臨床醫(yī)學中不可缺少的診斷方法。 以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。它有許多不同的結構，直探頭、斜探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、雙探頭等。107kg/m2s，102kg/m2s。此次設計采用反射波方式。因此超聲波接受傳感器應該應用集成電路CX20106A，CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機紅外遙控接收器。但是考慮到成本問題我選用TS18B20數字溫度傳感器。從圖中可見，從b點以后接收信號將低于閥值，這相當于所測距離的最大值。 AT89C51引腳圖AT89C51的主要特點：l 與MCS