【導(dǎo)讀】測試設(shè)備的抗腐蝕性要求較高[1]。根據(jù)超聲波傳感器的特點，并采取一種非接觸。進(jìn)行相關(guān)的調(diào)試。硬件部分的總體目標(biāo)是力求在結(jié)構(gòu)上簡單，盡量完善其功能。超聲波液位儀具非接觸，精度較高，實時測量，可靠性強等優(yōu)點。所以它具有明顯的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景，較為適。尤其是近二十年來，隨著微處理器的引入，測量儀表更是發(fā)生了革命性的變。液位儀的量程從幾米到十幾米，測量精度亦大大提高。的液體存儲容器、被測介質(zhì)以及工藝過程的不同，選擇不同類型的液位儀。目前國內(nèi)高精度超聲液位測量儀表的發(fā)展主要。根據(jù)其信息載體的不同可歸納為光學(xué)方法和超聲波方法。目前液位儀的功能和價格，不同的廠家和不同的型號之。眾多液位測量的儀器中，超聲波液位儀應(yīng)用前景較好，它屬。在工程技術(shù)領(lǐng)域中，由于超聲檢測靈敏度和精度較高，且費用。目前，進(jìn)口的智能化超聲波液位儀能夠?qū)邮招?。象上的擴散損失，和介質(zhì)吸收能量產(chǎn)生的吸收損失。

　　

【正文】 ar code w[]={0x0f7,0x0BB,0x0DD,0x0EE}。 main() { TH0=0x0fc。TL0=0x18。 //記數(shù) TMOD=0x01。 //模式設(shè)置 EA=1。 ET0=1。 T0=1。//開中斷 while(1) { display()。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 30 頁 共 36 頁 jisuan()。 if(st==0) { dd=0。 TR0=1。//開始計時 } if(sp==0) { TR0=0。 jisuan()。 display()。 } } } void jisuan(void) { i=dd。 g=i。 s=i。 bai=i。 qi=i。 mq=qi/1000。 mb=(bai%1000)/100。 ms=(s%100)/10。 mg=g%10。 } void display(void) { P2=w[0]。 P0=d[mq]。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 31 頁 共 36 頁 delay(1)。 P2=w[1]。 P0=d[mb]。 delay(1)。 P2=w[2]。 P0=d[ms]。 delay(1)。 P2=w[3]。 P0=d[mg]。 delay(1)。 } void delay (int x) { uchar j。 while(x) { for(j=0。j=115。j++) {。} } } ５． 4 系統(tǒng)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法 （ 1） 在硬件部分設(shè)計時，參考了很多資料，但是 由于該 設(shè)計無法在 Protues上仿真，所以我就通過公式來計算其距離。即測出超聲波發(fā)射到接收所需要的時間，然后通過公式計算出距離。所以我設(shè)計了一個計時器，用二個開關(guān)代替超聲波的接收和發(fā)射。 （ 2） 在仿真的過程中， 出現(xiàn)了很多的問題，如在顯示時老出現(xiàn)斷碼和亂顯示，經(jīng)過幾次的修改，這些問題也一一解決，使得程序能正常的工作。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 32 頁 共 36 頁 結(jié) 論 超聲波測距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)超聲波傳播的時間來計算出傳播距離。實用的測距方法有兩種，一種是在被測距離的兩端，一端發(fā)射，另一端接收的直接波方式，適用于身高計；一種是發(fā)射 波被物體反射回來后接收的反射波方式，適用于測距儀。此次設(shè)計采用反射波方式。 超聲波測距儀 硬件電路的設(shè)計主要包括單片機系統(tǒng)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。單片機采用 AT89C51 或其兼容系列。采用12MHz 高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率，減小測量誤差。單片機用 端口輸出超聲波換能器所需的 40kHz 的方波信號，利用外中斷 0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號。顯示電路采用簡單實用的 4位共陽 LED數(shù)碼管，段碼用74LS244 驅(qū)動，位碼用 PNP 三極管 8550 驅(qū)動。 超聲波 發(fā)射電路主要由 反相器 74LS04 和超聲波發(fā)射換能器 T 構(gòu)成，單片機 端口輸出的 40kHz 的方波信號一路經(jīng)一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經(jīng)兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。輸出端采兩個反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。上位電阻 R2 R21 一方面可以提高反向器74LS04 輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時間。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波換能器內(nèi)部有兩個壓電晶片和 一個換能板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時，壓電晶片會發(fā)生共振，并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波，這時它就是一個超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接收換能器。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。 超聲波檢測接收電路 主要是由 集成電路 CX20216A組成，它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。考慮到紅外遙控常用的載波頻率 38 kHz與測 距的超聲波頻率 40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 33 頁 共 36 頁 電路。實驗證明用 CX20216A接收超聲波 (無信號時輸出高電平 )，具有很好的靈敏度和較強的抗干擾能力。適當(dāng)更改電容 C的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。 超聲波測距儀的軟件設(shè)計主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。我們知道 C語言程序有利于實現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序既有較復(fù)雜的計算（計算距離時），又要求精細(xì)計算程序運行時間（超聲波測距時） ，所以控制程序可采用 C 語言和匯編語言混合編程。主超聲波測距儀主程序利用外中斷 0 檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（即 INT0引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計時器 T0停止計時，并將測距成功標(biāo)志字賦值 1。如果當(dāng)計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號，則定時器 T0溢出中斷將外中斷 0關(guān)閉，并將測距成功標(biāo)志字賦值 2以表示此次測距不成功。 前方測距電路的輸出端接單片機 INT0 端口，中斷優(yōu)先級最高，左、右測距電路的輸出通過與門 IC3A 的輸出接單片機 INT1 端口，同時單片機 和 接到 IC3A 的輸入端，中斷源的識別由程序查詢來處理，中斷優(yōu)先級為先右后左。 超聲波測距的算法設(shè)計原理為超聲波發(fā)生器 T 在某一時刻發(fā)出一個超聲波信號，當(dāng)這個超聲波遇到被測物體后反射回來，就被超聲波接收器 R 所接收到。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。 在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內(nèi)部的定時器T0，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射波的時間。當(dāng)收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產(chǎn)生一個負(fù)跳變，在 INT0 或 INT1 端產(chǎn)生一個中斷請求信號， 單片機響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時間差，計算距離。 在元件及調(diào)制方面， 由于采用的電路使用了很多集成電路。外圍元件不是很多，所以調(diào)試應(yīng)該不會太難。一般只要電路焊接無誤，稍加調(diào)試應(yīng)該會正常工作。電路中除集成電路外，對各電子元件也無特別要求。 根據(jù)測量范圍要求不 同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容 C0的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。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。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 34 頁 共 36 頁 致 謝 終于完成畢業(yè)設(shè)計論文，感謝指導(dǎo)老師張老師。在張老師的悉心指導(dǎo)下，我在寫 論文的過程中學(xué)習(xí)到了很多方法和經(jīng)驗，收益良多，對我以后的學(xué)習(xí)也有很大幫助。 還要感謝我的同學(xué)，平時對我的幫助，使我解決了很多小問題，最終順利完成論文。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書 (論文 ) 第 35 頁 共 36 頁 參考文獻(xiàn) [1] 陳曉娟，周新志 . 一種超聲波測距儀的設(shè)計與實現(xiàn) [J].中國測試技術(shù)， 2021，34(6)， 120122. 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