【正文】 傳播速度，最后計算液位。再往后和液位極限值比較，如果超過極限值就認定系統(tǒng)不能完成自動控制，啟動報警電路，提醒相關人員進行人為操作。 主程序流程設計 主程序主要完成初始化和協(xié)調子程序調用的工作。中斷程序執(zhí)行完畢后主程序開始處理數(shù)據(jù)，最后做出相應的動作。 測溫子程序設計測溫子程序由定時中斷執(zhí)行，每隔一段時間測一次溫度。＃include sbit DQ =P3^7。初始化查詢是否開始發(fā)射超聲波同時啟動計數(shù)器調用子程序計算距離報 警調用顯示子程序開中斷再次發(fā)射超聲波=1是否=0讀取溫度關中斷讀取時間否是圖 316 主程序流程圖否關閉電磁閥是否超過液位極限打開電磁閥是是查詢是否接收到超聲波是否低于預設最低液位是否超過預設最高液位否//extern void send (unsigned char ff)。unsigned char x=0。DQ = 1。 //DQ復位DQ = 0。 //單片機將DQ拉低 //精確延時 大于 480usdelay(14)。x=DQ。 //稍做延時后 如果x=0則初始化成功 x=1則初始化失敗}//讀一個字節(jié)ReadOneChar(void){i0。{DQ = 0。DQ = 1。delay(4)。}}//寫一個字節(jié)WriteOneChar(unsigned char dat){unsigned char i=0。for (i=8。 i)DQ = datamp。delay(5)。dat=1。}//delay(4)。unsigned char a=0。unsigned char b=0。unsigned int// // 跳過讀序號列號的操作 // 啟動溫度轉換 //跳過讀序號列號的操作 //讀取溫度寄存器等（共可讀9個寄存器） 前兩個就是溫度send(a)。send(b)。send(0xff)。t=b。t=8。t=t|a。tt=t*。// //放大10倍輸出并四舍五入此行沒用}main( ){ { i=ReadTemperature()。 }} 按鍵子程序設計設計思路：由于按鍵數(shù)目較多，使用一般的按鍵設計會占用較多的單片機接口，故要采用矩陣式鍵盤設計。程序先分別逐個送給1~4列一個電平，每送一個電平就查詢一次各行電平。確定按鍵位置后查詢鍵值表，然后執(zhí)行相應的功能。 顯示子程序設計/* 4個7段數(shù)碼管鎖存器地址 */define LED1ADDR 0x8000define LED2ADDR 0x8100define LED3ADDR 0x8200define LED4ADDR 0x8300// 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f/* 09 af 的7段數(shù)碼管顯示編碼 */unsigned char ledcode[16]={0xC0,0xF3,0x89,0xA1,0xB2,0xA4,0x84,0xF1,0x80,0xA0,0x90,0x86,0xCC,0x83,0x8C,0x9C}。///* 寫鎖存器的子程序 */void wraddr(unsigned int addr,unsigned char d){ unsigned char xdata *pa。 *pa=d。 addr[4]={LED1ADDR,LED2ADDR,LED3ADDR,LED4ADDR}。 for(i=0。i++)amp。 } else { wraddr(addr[i],0xff)。 wraddr(LED2ADDR,0XFF)。 wraddr(LED4ADDR,0XFF)。 val[1]=2。 val[3]=4。在實際PCB設計中，通過分析千擾產(chǎn)生的機理和可能的干擾途徑，主要采取了以下措施:(1) 將整個電路按功能劃分為幾大模塊，合理布局，以減少模塊間的噪聲禍合。以抑制電源線上的電壓波動。模擬地和數(shù)字地只有一個共接點，其接點選在電源輸入處。(5) PCB雙面布線盡量相互垂直，同時，布線均使用45o折線而不用90o折線，以減小高頻信號對外的發(fā)射與禍合。(7) 對單片機的各引腳，易受到干擾而引起誤操作的管腳采用上拉或下拉處理，使其處于穩(wěn)定狀態(tài)避免誤操作。4 超聲波測液位的誤差分析 環(huán)境對測量的影響聲波傳輸速度與媒介的彈性模量和密度相關，因此，利用聲速測量距離，就要考慮這些因素對聲速影響。液體的深度、溫度等因素會引起密度變化，固體中彈性模量對聲速影響較密度影響更大。氣體中聲速受溫度的影響最大‘聲波擾動是機械的，聲波在傳播中帶有機械能量，聲能傳播的途中逐漸轉變成熱，從而出現(xiàn)隨距離而逐漸衰減的現(xiàn)象，稱為聲吸收。 溫度對聲速的影響在空氣中測量距離時，溫度是影響聲速的主要因素。聲波在空氣中的傳播速度為: （41）式中 ， R氣體普適常數(shù)，；r氣體定壓熱容與定容熱容的比值，；M氣體分子量，上式中除了R是常量外，其余r、M、T只有在一定的標準條件下才可作為常量看待，但在一般情況下，這些微小的變化對聲速影響不大，因此，我們假定r、M、T這3個參數(shù)恒定，來研究溫度對聲速的影響。假設忽略計時誤差，測距時間間隔=（)，由超聲波測距公式(2一19)推導出，帶入數(shù)據(jù)后可知，也就是說，忽略各種其它誤差，只考慮聲波誤差，那么，()以內，但溫度每升高1oC，所以，應進行溫度補償。當聲程范圍內沒有溫度梯度時，以上方法可實現(xiàn)完全補償。聲程內平均溫度: （47）式中，聲程內第價溫度因子(與溫敏元件現(xiàn)場安裝位置有關)；聲程內第價溫度敏感元件測出的溫度值:n聲程內溫度敏感元件的個數(shù)。 濕度對超聲波衰減程度的影響聲波傳播過程中，聲壓的幅度由于媒質中聲吸收而衰減，聲強隨頻率增高衰減增加，在給定的頻率時衰減是濕度的函數(shù)。 儀器電路對測量的影響 硬件電路引起的時間誤差及修正由于收發(fā)電路對信號的處理會對回聲時間產(chǎn)生一個固定的延遲時間，設ss2為兩個已知的固定距離，tt2分別為對應于這兩個固定距離采集到的回聲時間值，內含因素，則超聲波在ss2距離內往返傳播所用的時間實際上分別為tl和t2 。 觸發(fā)時間引起的誤差一般來說，以接收信號的幅值超過我們規(guī)定的閥值()時的時刻作為停止計時信號。從理論上講，停止計時信號應在圖中的a點發(fā)出，由于胭值的存在，而實際上停止計時信號是在a點之后的某一時刻發(fā)出的，并且發(fā)出的時刻(時間檢出點)是隨物位的變化而變化的，這種“時間檢出點”的變化就產(chǎn)生了物位測量的誤差。這樣，設聲速近似為344m/s，即物位測量誤差約為3m ，這一誤差是比較可觀的，應該設法消除。由此可見，只要將聲時減去一個固定時間(tatb).就可消除上面所說的測量誤差。在完成設計的之后，又分析了超聲波測距系統(tǒng)的精度問題并提出解決方案，對今后改進系統(tǒng)提供了理論基礎。如模擬電子、數(shù)字電子、顯示技術、檢測與轉換技術等課題的知識。該題目雖然不大，但屬于一個完整的系統(tǒng)，涉及的知識面很廣，需要明白和注意的地方多，對于我們這些本科畢業(yè)生來說難度適中，無論是搜集材料還是繪制電路圖對我都是一次很好的鍛煉。通過本次設計，使我學會了如何把理論和實際進行有機結合，擴大了視野，開拓了知識面的深度和廣度，提高了分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和務實的工作作風。這讓我更深刻的認識到了自己的不足，在今后的學習中我將加強軟件編程和專業(yè)工具方面的學習。因為時間和水平所限，在工作中有一些不太滿意的地方，都有待于以后的工作中進一步的完善和解決。致 謝　 本次畢業(yè)設計論文對我自身來說是一次挑戰(zhàn)，在整個畢業(yè)設計的過程中遇到了不少問題。我多次向張老師請教并和張老師探討遇到的問題，張老師就各種出現(xiàn)的新情況提出了自己獨到的見解和積極的解決辦法，張老師清晰敏捷的思路，嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和豐富的實際經(jīng)驗給我留下深刻的印象，使我們受益非淺。感謝實驗室的各位老師，他們在我做畢業(yè)設計的過程中，提出了寶貴的意見并給予我很多幫助。最后向所有曾經(jīng)幫助和鼓勵過我們的同學和老師表示深深的謝意！參考文獻[1] 何立民 單片機應用技術選編 北京：北京航空航天大學出版社，1994[2] 童峰，許水源，許天增 一種高精度超聲波測距處理方法 廈門：廈門大學學報，1998[3] 中國集成電路大全編委會 中國集成電路大全 北京：.國防工業(yè)出版社，1995[4] 常健生 檢測與轉換技術 北京：機械工業(yè)出版社，2004[5] 余發(fā)山 單片機原理與應用技術 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003 [6] 李光飛 單片機C程序設計實例指導 北京：北京航空航天大學出版社，2005[7] 楊邦文 新型集成器件實用電路. 北京：電子工業(yè)出版社，2002[8] 李小瑩 傳感器與測試技術. 北京：高等教育出版社，2004[9] 余成波，胡新宇，趙勇 傳感器與自動檢測技術. 北京：高等教育出版社，2004[10] 胡漢才 單片機原理及其接口技術. 北京：清華大學出版社，1996.[11] 石利英等 傳感技術 上海：同濟大學出版社，1995[12] 陳杰等 傳感器與檢測技術 北京：高等教育出版社，2002[13] 姚福安 電子電路設計與實踐 濟南：山東科學技術出版社，2001[14] 周玲 超聲波外測液位檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 太原：中北大學，2006[15] 黃勇 超聲波液位遠程監(jiān)控系統(tǒng)研究 重慶：重慶大學，[16] 劉民 超聲波測距儀的研制 武漢：湖北工業(yè)大學，[17] 黃建兵 超聲波精確測距的研究 南京：南京理工大學，附圖1附圖2河南理工大學電氣工程與自動化學院本科畢業(yè)設計（論文）開題報告題目名稱基于單片機的液位監(jiān)控系統(tǒng)的設計學生姓名專業(yè)班級電科學號0401040一、 選題的目的和意義：液體液位的準確測量是實現(xiàn)生產(chǎn)過程檢測和實時控制的重要保障，也是實現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。本文設計的基于單片機的液位監(jiān)控系統(tǒng)是一種利用超聲波特性、電子技術、電磁開關相結合來實現(xiàn)非接觸式液位測量和控制的方法，能夠在某些特定場合或環(huán)境比較惡劣的情況下使用，在工業(yè)控制等方面得到了廣泛應用。二、 國內外研究綜述： 目前，市場上的液位儀表功能各異，國外和國內產(chǎn)品存在較大的差異:國外的液位儀表功能較全，精度較高，但價格比較昂貴。國外液位儀表主要朝著以下三個方向發(fā)展:智能化液位計、非接觸測量方式的液位計、新原理的小型液位開關。近年來，中科院聲學研究所，武漢大學都研制了光纖液位測量系統(tǒng)，北京航天智控工程公司研制的UBG光導電子液位儀已經(jīng)形成系列化，適用于各種形式液料儲罐的液位、物位測量，成為我國儲罐的主要液位測量儀表。在超聲波測距方面國內外對超聲波測距儀研究，主要在大量程測距、高精度測距以及測距儀的智能化和網(wǎng)絡化等幾個方向。不過尖端的產(chǎn)品和技術都不是應用最多的。三、 畢業(yè)設計（論文）所用的主要技術與方法：。四、 主要參考文獻與資料獲得情況：[1] 常健生 檢測與轉換技術 北京：機械工業(yè)出版社，2004[2] 周玲 超聲波外測液位檢測系統(tǒng)設計與實現(xiàn) 太原：中北大學，2006[3] 余發(fā)山 單片機原理與應用 徐州：中國礦業(yè)大學出版社，2003年[4] ,2002年五、 畢業(yè)設計（論文）進度安排（按周說明）3月20日—3月28日：確定畢業(yè)設計題目，完成開題報告。4月16日—4月26日：完成中期報告。6月01日—6月17日：根據(jù)收集的資料進行總結，寫出畢業(yè)論文。本設計屬于一個完整的系統(tǒng)，設計過程中需要考慮的因素較多，但設計功能相對較為簡單不會存在太大困難，題目難易適中。本課題相對其它課題來說，資料相對較多，搜索資料相對容易。這對設計學生來說是一次很好的鍛煉?；趩纹瑱C的液位監(jiān)控系統(tǒng)，利用了超聲波傳感技術的原理，采取一種非接觸式的測量方法，能夠實現(xiàn)對工業(yè)系統(tǒng)中液位或物料位的檢測和控制；而且超聲波具有很好的指向性和束射特性，人耳聽不見，一般不會對人體造成傷害。隨著我國化工領域的發(fā)展，超聲波液位檢測系統(tǒng)的研制是有著很大的發(fā)展前景。二、開題報告完成情況：開題報告介紹了基于單片機的液位監(jiān)控系統(tǒng)的設計所采用的方法以及系統(tǒng)在社會生活中的應用和意義。按照開題報告的要求，我查閱了有關單片機、超聲波以及液位控制方面的有關知識，基本上掌握了本次設計的重要環(huán)節(jié)?；菊莆樟嘶趩纹瑱C的液位監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理，已完成系統(tǒng)的總體功能設計和結構框圖；已掌握系統(tǒng)硬件電路中各個功能模塊的設計理論基礎和思路；認真學習并掌握了各種重要芯片的功能和使用。電磁閥的控制電路還存在一些細節(jié)問