【正文】 確的記錄下了超聲波發(fā)射點至障礙物之間往返傳播所用的時間t（s）[7]。當(dāng)進行距離的測量時，由安裝在同一水平線上的超聲波發(fā)射器和接收器完成超聲波的發(fā)射與接收，并且同時啟動定時器進行計數(shù)[7]。由于超聲波的以上幾個特點，所以超聲波被廣泛地應(yīng)用于物體距離的測量、厚度等方面[6]。當(dāng)該引腳訪問片外程序存儲器時，應(yīng)該輸入的是低電平，要使89S51只訪問片外程序存儲器,這時該引腳必須保持低電平；而在對Flash存儲器編程時，用于施加Vpp編程電壓[5]。但在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，/PSEN將不會有脈沖輸出[5]。（2）/PSEN（29腳）：片外程序存儲器讀選通信號輸出端，低電平時有效。在訪問片外存儲器時，ALE（地址鎖存允許）以每機器周期兩次進行信號輸出，其下降沿用于控制鎖存P0口輸出的低8位地址；在不訪問片外存儲器的時候，ALE端仍以不變的頻率輸出脈沖信號(此頻率是振蕩器頻率的1/6),而在訪問片外數(shù)據(jù)存儲器時，ALE脈沖會跳空一個,此時是不可以做為時鐘輸出[5]。P3口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口電位拉到高電平，作輸入口使用；在對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，此端接控制信息。P3口也是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P3口能驅(qū)動4個LSTTL負載，這8個引腳還用于專門的第二功能。P2端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口的電位拉到高電平，作為輸入口使用；在對內(nèi)部的Flash程序存儲器編程時，P2口接收高8位地址和控制信息，而在訪問外部程序和16位外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2口就送出高8位地址。P1口是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，而P1口只有通用I/O接口一種功能，而且P1口能驅(qū)動4個LSTTL負載；在使用時通常不需要外接上拉電阻就能夠直接驅(qū)動發(fā)光二極管；在端口置1時，其內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入端口用。 單片機復(fù)位電路圖（I/O口）引腳P0口是一個三態(tài)的雙向口，既可以作為數(shù)據(jù)和地址的分時復(fù)用口，又可以作為通用輸入輸出口。（9腳）當(dāng)振蕩器運行時，只要有有兩個機器周期即24個振蕩周期以上的高電平在這個引腳出現(xiàn)時，那么就將會使單片機復(fù)位，如果將這個引腳保持高電平，那么51單片機芯片就會循環(huán)不斷地進行復(fù)位。單片機使用的工作方式是自激振蕩的方式，XTAL1和XTAL2外接的是12 MHz的石英晶振，使內(nèi)部振蕩器按照石英晶振的頻率頻率進行振蕩，從而就可以產(chǎn)生時鐘信號。GND（20腳）：接地端。對于89S51單片機，由于片內(nèi)已經(jīng)自帶有了程序存儲器，所以只要單片機外接時鐘電路和復(fù)位電路就可以組成了單片機的最小系統(tǒng)了。第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計采用傳統(tǒng)的AT89S51 單片機作為主控芯片。與其它方法相比(如電磁的或光學(xué)的方法),它不受光線、被測對象顏色的影響，對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。根據(jù)測量精度的要求可以采用多種方法校正。單片機嵌入應(yīng)用，超聲波液位計的精度有了進一步的提高，功能更加齊全。該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，不需要其它附加設(shè)施，且安裝、使用和維護都較方便。從國外液位儀表發(fā)展的技術(shù)動向在傳統(tǒng)原理中也滲透了電子技術(shù)及微顧名思義，這類測量儀表的共同特點是測量的感應(yīng)元件與被測液體不接觸。非接觸型液位測量主要有超聲波液位計、微波雷達液位計、射線液位計以及激光液位計存在著與被測液體相接觸的測量部件且多數(shù)帶有可動部件。液位計以及磁致伸縮液位計等。按測量液位的感應(yīng)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類。真空，有的需要防腐蝕、防輻射，有的從安裝上提出苛刻的限制，有的從維護上提出嚴(yán)和環(huán)境來說，有的非常簡單，有的卻十分復(fù)雜。從測量范圍來說，有的液位計只能測量幾十厘米，有的卻可達幾十米。隨著工業(yè)的發(fā)展，計算機、微電子、傳感器等高新技術(shù)的應(yīng)用和研究，近年來液位儀表的研制得到了長足的發(fā)展，以適應(yīng)越來越高的應(yīng)用要求。液位測量廣泛應(yīng)用于石油、化工、氣象等部門。所以脈沖回波法是其中最適合的方法，本文將采用該方法實現(xiàn)需測量超聲波的衰減量。駐波關(guān)系，并且它屬于一種接觸式測量方法。從以上超聲衰減測量顧名思義就是超聲波在被測介探頭發(fā)出調(diào)頻的超聲波，超聲波的頻率隨傳播距離的不同而不同，根據(jù)接收信號和發(fā)射己知時，就可根據(jù)共振頻率計算波長再換算出探頭到液面的距離因。這時探頭與液面之間的距離就與超聲在介質(zhì)中的波長成一定的比例關(guān)系。了障礙物離測試系統(tǒng)的距離。當(dāng)前環(huán)境下超聲波的傳播速度，即可通過公式超聲脈沖回波法的基本原理是由超聲波傳感器的發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，當(dāng)超聲波超聲波液位測量的方法有多種，如超聲脈沖回波法、共振法、頻差法、超聲衰減法效應(yīng)將高頻電振動轉(zhuǎn)換成高頻機械震動，從而產(chǎn)生超聲波，可作為發(fā)射探頭；而正壓電壓電式超聲波傳感超聲波傳感器按其工作原超聲波傳感器是利用它沿直線傳播，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強；它還具有強度大、方向性所以在測量要求比較特殊，一般液位測量技術(shù)無法采用時，超聲測位技術(shù)往往仍能適用。一般說來，超聲波測位技術(shù)不需要有運動的部件，所以在安裝和維護上有很大的優(yōu)越性。與放射性技術(shù)相比，超聲技術(shù)不需要防護。其中，超聲波式測量技術(shù)的應(yīng)用份額最大。用于儲罐液位測量的眾多電子式技術(shù)中，壓電式、超聲波式、應(yīng)變式、浮球式、電容式五種測量技術(shù)應(yīng)用最為廣泛，約占總數(shù)的在電子式液位測量方法中，有許多新的測量原理，包括壓電式、應(yīng)變式、雷達式、超聲波式、浮球式、電容式、磁致伸縮式、伺服式、混合式等二十多種測量技術(shù)。從上世紀(jì)八十年代開始，一些發(fā)達國家就借助微電子、計算機、光纖、超聲波、傳感器等高科技的研究成果，將各種新技術(shù)、新方法應(yīng)用到儲罐液位測量領(lǐng)域。 成都工業(yè)學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(論文) 第34頁基于AT89S51單片機的超聲波水位監(jiān)測系統(tǒng)畢業(yè)論文目錄第1章 緒論 5第2章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 8 8 8 8（9腳） 9（I/O口）引腳 9 11 超聲波發(fā)射 11 超聲波 11 HCSR04特點 12 13 14 顯示模塊 15 數(shù)碼管 15 16 無線通信芯片 16 引腳功能及描述 17 工作模式 18 19 配置字 21 工作原理 21 22 22 24第3章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 24 24 25 25 27 28 數(shù)據(jù)接收模塊 30 30 30 32第4章 設(shè)計調(diào)試與結(jié)果 33 33 34 34 無線傳輸模塊 34第5章 心得體會 37第6章 參考文獻 38參考文獻 38第1章 緒論近年來，隨著電子技術(shù)和信號處理技術(shù)的迅速發(fā)展，液位測量儀表中的測量技術(shù)也發(fā)展很快，經(jīng)歷了由機械式向機電一體化再到自動化的發(fā)展過程。結(jié)合這兩大技術(shù)，尤其是將微處理器引進液位測量系統(tǒng)以后，使得液位計的精度越來越高，越來越向智能化、一體化、小型化的方向發(fā)展。電子式測量方法便是其中的重要成果之一。由于該方法測量精度高，可靠性強，持續(xù)時間長，安裝維護簡單，因而正在逐步取代舊的機械式液位測量方法。60%以上。超聲波液位測量有很多優(yōu)點:它不僅能夠定點和連續(xù)檢測液位，而且能夠方便地提供遙控或遙控所需的信號。與目前的激光測量液位技術(shù)相比，超聲方法比較簡單而且價格較低。特別是超聲測位技術(shù)可以選用氣體、液體或固體來作為傳聲媒質(zhì)，因而有較大的適應(yīng)性。所謂超聲波就是指頻率高于20kHz的機械波，一般由壓電效應(yīng)或磁致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生；好等特點，為此，利用超聲波的這些性質(zhì)就可制成超聲波傳感器。超聲波在超聲場中的物理特性和各種效應(yīng)研制而成的傳感器。理可分為壓電式、磁致伸縮式、電磁式等，其中以壓電式最為常用。器常用的材料是壓電晶體和壓電陶瓷，它是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來工作的：逆壓電效應(yīng)是將超聲波振動轉(zhuǎn)換成電信號，可作為接收探頭。等。遇到障礙物時會被反射，利用單片機記錄超聲波發(fā)射的時間和接收到回波的時間，根據(jù)計算出超聲波傳播的距離，也