【正文】 用于6N137的3管腳，4管腳導(dǎo)通，6N137的6管腳產(chǎn)生一負(fù)脈沖，使輸出引腳6產(chǎn)生正脈沖，若此時在U16B引腳5加入正脈沖，便可產(chǎn)生負(fù)脈沖信號使單片機(jī)的外部中斷INT0產(chǎn)生中斷。 超聲波接收電路圖顯示電路主要是完成對液位高度的顯示。本系統(tǒng)采用8279來驅(qū)動LED的顯示。顯示電路主要由地址鎖存器、顯示器接口—intel827LED顯示器接口組成。下面對各組成部件進(jìn)行分別介紹。地址鎖存器程序存儲器擴(kuò)展時，地址鎖存信號為ALE，地址鎖存器擴(kuò)展可使用帶三態(tài)緩沖輸出的8D鎖存器74LS373，也可使用帶清除功能端的8D鎖存器74LS273。本電路采用74LS373芯片，其結(jié)構(gòu)如圖 。在本系統(tǒng)中（D0—D7）管腳接8279的（DB0—DB7）作為8279的數(shù)據(jù)輸入端。Q0接8279的A0口，當(dāng)A0為高電平時，送的是命令；A0為低電平時，輸出的是數(shù)據(jù)。接地。 74LS373引腳圖顯示器接口Intel8279在電路中起驅(qū)動LED顯示的功能。在大多數(shù)計算機(jī)控制和檢測系統(tǒng)中，都需要配置鍵盤和顯示器，為了簡化鍵盤、顯示器接口的設(shè)計，Intel公司開發(fā)了一種專用的鍵盤、顯示器接口芯片Intel8279。該芯片能對顯示器實現(xiàn)自動掃描，能自動識別鍵盤的鍵號，它大大減輕了CPU的負(fù)擔(dān)，因此，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，它獲得了廣泛的應(yīng)用[19]。 顯示電路圖(1)引腳功能8279采用40引腳封裝。其引腳功能分述如下：D0D7（數(shù)據(jù)總線）：雙向、三態(tài)總線。用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連，在CPU和8279之間傳遞命令或數(shù)據(jù)。CLK（系統(tǒng)時鐘）：輸入線，用于8279內(nèi)部定時，以產(chǎn)生工作所需要的時序。RESET(復(fù)位)：輸入，高電平有效。當(dāng)復(fù)位信號RESET=1時，8279被復(fù)位，復(fù)位后的狀態(tài)如下：① 16個字符顯示——左入。② 編碼掃描鍵盤——雙鍵鎖定。③ 程序時鐘編程設(shè)定為31。（片選）：輸入，低電平有效。只有當(dāng) = 0時，8279才被選中，CPU才能對其進(jìn)行讀、寫操作，否則被禁止。A0(數(shù)據(jù)選擇)：輸入，A0=1時，若CPU進(jìn)行寫操作，則寫入字節(jié)是命令字；若CPU進(jìn)行讀操作，則從8279讀出的字節(jié)是狀態(tài)字；A0=0時，寫入字節(jié)和讀出字節(jié)均為數(shù)據(jù)。、（讀、寫信號）：輸入，低電平有效。這兩個信號是來自CPU的控制信號，控制8279的讀/寫操作。IRQ（中斷請求）：輸出，高電平有效。在鍵盤工作方式中，當(dāng)FIFO/傳感器RAM存有數(shù)據(jù)時，IRQ為高電平。CPU每次從RAM讀出數(shù)據(jù)時，IRQ就變?yōu)榈碗娖健Ｈ鬜AM中仍有數(shù)據(jù)，則IRQ再次恢復(fù)為高電平。在傳感器工作方式中，每逢檢出傳感器狀態(tài)變化時，IRQ就出現(xiàn)高電平。SL0—SL3（掃描線）：輸出線，這4條輸出線用來掃描鍵盤和顯示器，它們可以編程設(shè)置為編碼輸出（16取1）或譯碼輸出（4中取1）。RL0—RL7 （回復(fù)線）：輸入，它們是鍵盤矩陣或傳感器矩陣的列信號輸入線。SHIFT（移位信號）：輸入，高電平有效。該信號線用來擴(kuò)充鍵開關(guān)的功能，可以用作鍵盤的上、下?lián)豕δ苕I。在傳感器方式和選通方式中，SHIFT無效。OUTA0—OUTA3（A組顯示信號）、 OUTB0—OUTB3（B組顯示信號）：輸出線。（2）8279的工作方式顯示緩沖器RAM有16個單元（地址為015），所以LED顯示器最多可安排16位，可有8位和16位兩種選擇。本設(shè)計為8位顯示。 8279引腳圖（3）命令字8279為可編程芯片，對8279的操作，通過寫入命令字來實現(xiàn)。其命令字的格式和功能介紹如下：顯示方式設(shè)置命令字：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0000DDKKK（D4D3）為顯示方式，在本設(shè)計中設(shè)置為00—8個字符顯示，左端輸入。寫顯示RAM命令字：D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0100AIAAAAAI（D4）：為自動加1標(biāo)志，AI=1時，每次寫入一個字節(jié)后，地址自動加1。AAAA（D3D0）：為顯示RAM單元地址，用來尋址顯示緩沖器RAM單元中的一個單元。CPU執(zhí)行寫顯示緩沖器RAM時，必須先用此命令給出要寫入的顯示緩沖單元地址。LED顯示接口對LED顯示可分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。本設(shè)計中采用的是動態(tài)顯示。所謂動態(tài)顯示就是將所需顯示字段斷續(xù)通以電流，逐次把所需顯示的字符顯示出來，每位應(yīng)持續(xù)通電一段時間，使之發(fā)光穩(wěn)定。然后再點亮下一位，如此循環(huán)掃描。由于人們的視覺暫留現(xiàn)象和發(fā)光二極管的作輝效應(yīng)，因此，人們認(rèn)為每個LED都在穩(wěn)定顯示。4 軟件設(shè)計軟件是為硬件服務(wù)的，只有硬件在軟件的指揮下，按預(yù)定的目的工作，整體才會發(fā)揮其作用，軟件設(shè)計要依據(jù)硬件實現(xiàn)的功能而定，軟件設(shè)計采用的是模塊化結(jié)構(gòu)，主要分三部分：主程序和中斷服務(wù)子程序和顯示子程序。所謂中斷是指中央處理器CPU正在處理某件事情的時候，外部發(fā)生了某一事件，請求CPU迅速去處理，CPU暫時中斷當(dāng)前的工作，轉(zhuǎn)入處理所發(fā)生的事件，處理完后，再回到原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作，這樣的過程稱為中斷。 我們主要使用外部中斷源和定時器T0和T1中斷。外部中斷為電平觸發(fā)方式，即下降沿觸發(fā)，用來接收標(biāo)準(zhǔn)桿中斷與水面的中斷，用T0來定時40μs中斷，T1用來計時從發(fā)射超聲波到接收發(fā)射波的時間差t0和t1。 INT0中斷服務(wù)程序流程圖 T0中斷服務(wù)程序流程圖INT0中斷服務(wù)程序如下：void ex_0 int( ) interrupt0{SSH=TH1。SSL=TL1。EX0=0。P17=0。f1=1。}T0中斷服務(wù)程序：void toint() interrupt1{ f2=1。 }顯示程序主要完成對8279的初始化和顯示數(shù)據(jù)的輸出。，為顯示程序流程圖。顯示程序如下：includeincludeincludedefine 8279A*byte[0x7FFF]define 8279bB*byte[ox7FFE]uchar idate dis_buf[10]={0,1,2,3,5,6,7,8,9}uchar code tabe[18]={0x39,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77}。void d1_ms (uchar idata *p)void display(uchar idata *p)uchar sel=1,I,jf。 8279A=0x0d1H。while(sel==1){jf=8279。sel=jf^7。} 8279A=0x00。 8279A=0X34。8279A=0X90。 顯示流程圖for(I=0。I4。I++){8279B=table[*p]。dl_ms(1)。 p。}void intt0(){if(f2==1){valuel。if(p10==1){if(f3==1)++value2。if(value2==2){f3=0。EX0=1。=1。}}if(valuel==0)){if(p10){f2=0。f3=0。p10=0。TR1=1}}Else{p10=1value2=0。TH1=0。TL1=0。P17=0TR1=1}value1=p11=0。}}void init(){IP=0x03。TMOD=0X12。TCON=0X05。CKCON=0X18。TH0=0X23。TL0=0X23。TH1=0X00。TL1=0X00。EX0=1。IT0=1。IT1=1。TR0=1。P10=0。P17=0。Valuel1=F1=f2=f3=f4=0。EA=1。主程序如下所示：void main(){init ()while (1){if(f1==1){f1=0if(f3==0){STH1=SSH。ST1=SSL。F3=1}else{TR1=0。STH2=SSH。STL2=SSL。F3=0。((BYTE*) $position)[0]=STH2。((BYTE*)$position)[1]=STL2。h=h1*t1/t0int buf[0]=h1*t1/t0。buf[1]=(h1%1000)/100。buf[2]=(h1%100)/10。buf[3]=h1%10。display(dis_buf[4]。)}else{int t0()。}} 主程序流程圖結(jié) 論在眾多液位檢測系統(tǒng)中，超聲波液位檢測具有良好的前景，它屬于非接觸型的液位檢測系統(tǒng)，具有在精度與使用環(huán)境上的優(yōu)勢。本次設(shè)計中，硬件部分，超聲波發(fā)射電路將AT89C51單片機(jī)送來的20ms的方波脈沖信號放大到300V，以滿足超聲波發(fā)射探頭的發(fā)射需要。超聲波接收電路對接收的回波進(jìn)行發(fā)大整形，送回單片機(jī)。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為設(shè)計核心，測量得到超聲波的傳播時間，計算出傳播的距離，從而得到所要測量的液位距離。軟件部分，設(shè)計了中斷程序、顯示程序、主程序等。使得程序部分適合硬件部分，使系統(tǒng)功能得以實現(xiàn)。應(yīng)用超聲波方法作為測量手段，具有精度高、不需標(biāo)定、安裝實施方便、能瞬時連續(xù)長期測量、能顯示測量結(jié)果等許多優(yōu)點。由于時間有限，加之技術(shù)發(fā)展極其迅速，所以本設(shè)計有不妥之處在所難免，衷心希望老師和同學(xué)們批評指正。致 謝在論文工作結(jié)束之際，我向所有幫助過我的同學(xué)和老師們表達(dá)我最真誠的謝意！有了他們的幫助，我才能夠順利地完成論文的各項工作。首先感謝我的導(dǎo)師隋濤老師，在隋老師的言傳身教和悉心指導(dǎo)下，我順利地完成了畢業(yè)設(shè)計的選題及設(shè)計。他努力探索、務(wù)實創(chuàng)新的治學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度給我樹立了榜樣，激勵我勤奮進(jìn)取，他為人師表、襟懷坦蕩的風(fēng)范更是讓我受益匪淺！在此謹(jǐn)向我的導(dǎo)師致以最誠摯的謝意！同時感謝信息科學(xué)與工程學(xué)院的所有老師，感謝各實習(xí)單位的大力幫助和支持，感謝我的家人和我的同窗和所有朋友們！參考文獻(xiàn)[1] 秦永烈.《物位測量儀表》.，1978年1月：105127[2] 任開春，涂亞慶.《儲罐液位儀的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢》.《自動化與儀器儀表》，2002年，4期：47[3] 王化祥.《自動檢測技術(shù)》.，2004年：268301[4] 李冬梅.《國內(nèi)外液位計量儀表技術(shù)發(fā)展動向》.《儀器儀表用戶》，2002年9月, 3期：57[5] 任開春，涂亞慶.《20余種液位測量方法分析》.《工業(yè)儀表與自動化裝置》.2003年，5期：1216[6] 李良貿(mào)，張以民.《常用測量儀表實用指南》.，1998年： 308367[7] 孫慧，郭志友.《液位測量儀的研制》.《傳感器技術(shù)》，2002年, 21卷：2628[8] 謝建.《超聲液位測量儀的研究》.《動化儀表》，2002年，2期：1215[9] 中國機(jī)程學(xué)會.《超聲波檢測》.，2000年：174[10] 蘇長贊，鄒殿貴.《紅外線與超聲波遙控》.，2001年：2324[11] 李茂山.《超聲波測距原理及實踐技術(shù)》.《實用測試技術(shù)》，1994年，1期：1220.[12] 《超聲波探傷》編寫組.《超聲波探傷》.，1980年4月：1111[13] 陳桂生.《超聲換能器設(shè)計》.北京海洋出版社，1984年：1148[14] 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Compatible with MCS51? Products? 4K Bytes of InSystem Reprogrammable Flash Memory? Endurance: 1,000 Write/Erase Cycles? Fully Static Operation: 0 Hz to 24 MHz? Threelevel Program Memory Lock? 128 x 8bit Internal RAM? 32 Programmable I/O Lines? Two 16bit Timer/Counters? Six Interrupt Sources? Programmable Serial Channel? Lowpower Idle and Powerdown ModesDescriptionThe AT89C51 provides t