基于單片機(jī)的超聲波液位測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-27 21:16本頁(yè)面
【正文】 2P2。223P2。324P2。425P2。526P2。627P2。728PSEN圖8 LED顯示電路以上是液位控制系統(tǒng)各部分硬件的具體設(shè)計(jì)，：圖9鍋爐液位控制電路圖3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)軟件也是非常重要的部分，直接關(guān)系到最終結(jié)果。在以下的介紹中，主要是針對(duì)各個(gè)模塊程序的整體功能的介紹。主程序完成初始化工作、各路超聲波發(fā)射和接收順序的控制及記錄超聲波的發(fā)射時(shí)間。中斷服務(wù)程序主要完成時(shí)間值的讀取、距離計(jì)算、結(jié)果的顯示或輸出等工作。軟件分為兩部分，即主程序和中斷程序。工作流程圖如圖10所示。 圖10 主程序流程圖 前方測(cè)距電路的輸出端接單片機(jī)INT0端口，中斷優(yōu)先級(jí)最高，左、右測(cè)距電路的輸出通過放大器的輸出接單片機(jī)INT1端口，中斷源的識(shí)別由程序查詢來(lái)處理，中斷優(yōu)先級(jí)為先右后左。部分源程序如下： RECEIVEI：PUSH PSW PUSH ACC CLR EX1 ；關(guān)外部中斷1 JNB , RIGHT ；,轉(zhuǎn)至右測(cè)距電路中斷服務(wù)程序JNB , LEFT ；,轉(zhuǎn)至左測(cè)距電路中斷服務(wù)程序 RETURN： SETB EX1 ；開外部中斷1 POP ACC POP PSWRETI RIGHT：... ；右測(cè)距電路中斷服務(wù)程序入口 ... AJMP RETURNLEFT：... ；左測(cè)距電路中斷服務(wù)程序入口 ... AJMP RETUN 在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器T1，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在INT0或INT1端產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離。其部分源程序如下： RECEIVE0：PUSH PSW PUSH ACC CLR EX0 ；關(guān)外部中斷0 MOV R7, TH0 ；讀取時(shí)間值 MOV R6, TL0 CLR C MOV A, R6 SUBB A, 0BBH ；計(jì)算時(shí)間差 MOV 31H, A ；存儲(chǔ)結(jié)果 MOV A, R7 SUBB A, 3CH MOV 30H, A SETB EX0 ；開外部中斷0 POP ACCPOP PSW RETI4 系統(tǒng)調(diào)試與結(jié)論超聲波測(cè)距儀的制作和調(diào)試，其中超聲波發(fā)射和接收采用Tl851和TL852的超聲波換能器TCT4010F1（T發(fā)射）和TCT4010S1（R接收），中心頻率為40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm，其余元件無(wú)特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái)，則可提高抗干擾能力。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容C4的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測(cè)量需要。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。 由于受環(huán)境溫度、濕度的影響, 超聲傳感器的測(cè)量值與實(shí)際值總有一些偏差, 表1 列出了本超聲測(cè)距系統(tǒng)測(cè)量值與對(duì)應(yīng)的實(shí)際值:表1 超聲測(cè)距系統(tǒng)測(cè)量值與實(shí)際值單位實(shí)際值456075100125150175200測(cè)量值從表中的數(shù)據(jù)可以看出, 測(cè)量值總是比實(shí)際值大出大約7cm, 經(jīng)過分析原因主要有三個(gè)方面: 第一方面,超聲波發(fā)射時(shí)速度隨溫度的變化而變化，造成誤差。 第二方面, 指令運(yùn)行需占用一定的時(shí)間而使得測(cè)量的數(shù)據(jù)偏大。根據(jù)溫度影響，可以考慮程序執(zhí)行時(shí)間進(jìn)行修正。參 考 文 獻(xiàn)[1],現(xiàn)狀與展望[M].北京：清華大學(xué)出版社,1993[2][M].大連：大連理工出版社,1999[3][M].西安：西安電子工業(yè)出版社,2001[4][M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社,2004[5][M].北京：高等教育出版社,2004[6][M].北京：電子工業(yè)出版社,2003[7][M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社,1994[8][M].北京：高等教育出版社,2001[9][M].重慶：重慶大學(xué)出版社,1998[10][M].北京：北京航天航空大學(xué)出版社,1990[11],接口及應(yīng)用[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社,2000[12][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002[13][M].北京：電子工業(yè)出版社,2005[14]（數(shù)字部分）[M].北京：高等教育出版社,2004謝 辭回顧這四年來(lái)的學(xué)習(xí)，不由萬(wàn)分感慨。幾年來(lái)的辛苦學(xué)習(xí)終于有了成果——畢業(yè)論文順利完成，回頭看看，我所取得的每一分成績(jī)，都離不開我周圍人們的幫助和鼓勵(lì)。在此我表示深深的謝意！感謝我的導(dǎo)師在我做論文過程中耐心細(xì)致的指導(dǎo)，對(duì)我的開題報(bào)告、中期報(bào)告及論文提出很有見地的意見，使我能順利按時(shí)提交；感謝我的同學(xué)高合謙在我的論文整體思路及作圖所給予我的幫助。感謝我的父母，感謝所有教過我學(xué)業(yè)的老師和所有幫助過的的同學(xué)，使我在這幾年的學(xué)習(xí)中獲得很多新的
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