【文章內(nèi)容簡介】 于測量距離，當US015距離被測物體很近時，Echo返回的脈沖寬度較窄，測量周期就很短；當US015距離被測物體比較遠時，Echo返回的脈沖寬度較寬，測量周期也就相應的變長。最壞情況下，被測物體超出US015的測量范圍，此時返回的脈沖寬度最長，約為80ms，所以最壞情況下的測量周期稍大于80ms即可（取85ms足夠）4. 硬件電路設計 圖 系統(tǒng)硬件框圖 單片機最小硬件系統(tǒng)電路 最小系統(tǒng)電路圖 上圖是單片機運行工作起來所必需的最基本電路組成。由電源電路和復位電路組成。電源電路向單片機供電，通常給單片機外接5V直流電源。復位電路產(chǎn)生復位信號，使單片機從固定的起始狀態(tài)開始工作，完成單片機的啟動過程。 液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通用器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器，： LCD水位顯示電路 單片機系統(tǒng)中應用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：◆ 顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個點在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光， 而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍?！?數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。◆ 體積小、重量輕液晶顯示器通過顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多?！?功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動IC上，因而耗電比其它顯示器要少得多。 液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性， 通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有 電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA移動通信工具等眾多領域[6]。 水位調(diào)整及其報警電路 水位調(diào)整及其報警電路圖圖中BUZ1代表水泵，水位調(diào)整部分是為了讓水位穩(wěn)定在某一范圍的，當超聲波模塊計算出到水面距離超出設定的最大值（水位最低）時，自動啟動水位調(diào)整電路，通過軟件程序控制水泵開關，以達到調(diào)整水位的功能。當水位超出設定范圍的最高值或最低值時，利用三極管驅(qū)動蜂鳴器報警并且Led指示燈發(fā)光，同時水泵開始工作。在這個獨立鍵盤上可以對水位的最低值與最高值手動調(diào)整，以便系統(tǒng)方便的控制水位。其中K0是最高水位max的設置鍵，當按下K0時進入max設置狀態(tài)，此時分別按K2與K3達到增減max的效果；K1設置最低水位min，當按下K1時進入min設置狀態(tài)，按動K2或K3達到增減min的效果。 按鍵設置電路5. 程序設計 程序流程圖由此流程圖可以看出此系統(tǒng)工作原理如下，利用聲波傳輸于原理計算相對水位，然后由單片機發(fā)出指令完成自動控制水位的功能。 水位控制系統(tǒng)主程序 本水位測試系統(tǒng)采用了STC89C51單片機，用單片機C語言實現(xiàn)軟件編程，也可用匯編語言來實現(xiàn)。整個系統(tǒng)軟件功能的實現(xiàn)可以分為主程序、子程序、中斷子程序幾個部分組成。整個系統(tǒng)的流程如圖51所示，在初始化以及調(diào)用激發(fā)超聲波模塊程序后T1開始計時，等待接收信號完成后，激發(fā)外部中斷0，響應中斷子程序，T1計數(shù)停止，用公式S=t*340/2*1000mm計算出距離，再用L=163S計算出水位，C語言主程序見附錄2。6. 實物調(diào)試與測試 實物圖 測試結果分析 表61 測試結果測試次數(shù)實測結果（cm）測試結果（cm）測量誤差（%）1726345678 根據(jù)測試結果可以看出，距離較短的時候測量結果比較準確。但是隨著距離的增大，由于外界的干擾或者溫度因素使得測試結果有小范圍的跳變。主要引起干擾的因素：設備誤差、操作誤差、長時間設備使用引起的實驗誤差。7. 結束語該水位控制系統(tǒng)是利用單片機控制水泵來調(diào)節(jié)水位來實現(xiàn)智能控制水位的。我們主要用了單片機、數(shù)碼管、繼電器、超聲波傳感器、開關、以及發(fā)光二極管等組成了該系統(tǒng)。是典型的用軟件控制硬件的類型。我們編程實現(xiàn)水位的測量、顯示、以及水位的調(diào)節(jié)，實時監(jiān)測水位情況，并作出相應的控制。雖然我們的設計基本實現(xiàn)了我們計劃的功能，但是還是有很多的不足，比如說超聲波的抗干擾問題還有缺陷，若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。另外，本系統(tǒng)還有的重要缺陷就是沒考慮到溫度對光速的影響，如能再做一個溫度補償電路，就可很好的減少系統(tǒng)誤差，可這些不足正是我們?nèi)ジ玫难芯扛玫膭?chuàng)造的最大動力，只有發(fā)現(xiàn)問題面對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊只會更好的鞭策我前行。參考文獻 [1][M].高等教育出版社,2006. [2]陳杰,[M].北京:高等教育出版社,2002. [3][M].清華大學出版社,2005.[4][M].電子工業(yè)出版社,2007.[5][M].北京航空航天大學出版社,.[6][M].工業(yè)出版社,2004.[7]（第五版）[M].北京:高等教育出版社,2006.[8]潘新民,[M].電子工業(yè)出版社,.[9][M].北京航空航天大學出版,2004.[10]樓然苗,[M].北京航空航天大學出版社,2007.[11]張毅剛,彭喜元,2010.[12]王小建,2011.[13],2003.[14]王兆安,(第四版).機械工業(yè)出版社,2002.[15][M]. 清華大學出版社,2002.致 謝在畢業(yè)設計完成和論文的完成之際我要感謝很多人。首先要感謝學校給了我一個學習的機會，在這畢業(yè)之際做這個畢業(yè)設計使我學到了很多實際的東西，感謝學校的各位領導和老師一直以來對我的教導和幫助。其次感謝我的論文指導老師周佐周老師，老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇尚風范及平易近人的人格魅力對我影響深遠。在這次畢業(yè)設計制作過程中是老師您給我進行了很多的輔導，不僅在思路方面給了我很多的啟迪，而且在制作技術方面也給了我很大幫助。最后還要感謝我的同學，是你們在我設計過程中給了我不少的建議，受你們的啟發(fā)有了很多的突破。再次我對大表示最誠摯的謝意，謝謝你們！附 錄附錄1 源程序includeincludedefine dint unsigned intdefine char unsigned charvoid acquaintanceship()。bit RX=P3^4。bit TX=P3^5。bit p10=P1^0。 //紅燈bit p11=P1^1。 //綠燈bit p12=P1^2。 //黃燈bit p13=P1^3。 //水泵bit s1=P2^4。bit s2=P2^5。bit s3=P2^6。bit s4=P2^7。dint time=0。dint times=0。char error,bum=0,n=0。char min=50,max=5。 // min為最低水位，max為最高水位char num1=0。char num2=0。unsigned long S=0。unsigned char code t