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1、I摘 要液位检测技术在现代化工业生产中应用十分广泛，在气象水位的测量、大型油罐液位的测量等。随着智能仪器概念的提出。在电子和微控制芯片发展的基础上，液位仪器也经历着日新月异的变化。本论文介绍了一种由 AT89C51 单片机为主控元件的超声波液位测量系统。文中给出了系统的硬件设计各个功能机器原理图，同时给出软件系统程序设计方法，系统实现了标准液位的检测及显示功能。超声波液位测量仪应用超声回波原理技术，在硬件部分，超声波发射电路将AT89C51 单片机控制的每隔 20ms 的方波脉冲信号放大到-300V，以满足超声波发射探头的发射需要。超声波接收电路对接收的回波进行发大整形，送回单片机。系统以AT
2、89C51 单片机为设计核心，测量得到超声波的传播时间，计算出传播的距离，从而得到所要测量的液位距离,并通过 LED 显示出来。软件部分，设计了中断程序、显示程序、主程序等。使得程序部分适合硬件部分，使系统功能得以实现。关键词：超声波；AT89C51；液位测量 IIAbstractThe technique of fluid level detect is extremely widespread in modern industrial production, for example: the measurement of meteorological water level，giant o
3、il pot fluid level, and so on. Along with the advanced intelligent instrument conception, on the basis of development the electronic and the micro control chip, the fluid level instrument is taking on daily variations.The thesis introduces an ultrasonic wave liquid measuring system that uses AT89C51
4、 as major controlling components, and gives the principle of hardware designing of the system, and the programming method, which achieves the measure and displaying the liquid level.The ultrasonic wave liquid meter applies the technique of ultrasonic wave back principle, in hardware, and the emissio
5、n circuit controlled by 89C51 output -300v pulse every 20ms,and expiates the probe to output the signal of ultrasonic wave at 1MHZ. Electric circuit of Ultrasonic wave to receive enlarges and waves echo of received, returns to 89C51. The return signal is received by the probe of the ultrasonic wave,
6、 reads the value in the the interrupt produce, then figure out the height of the liquid by the single chip micro-computer and display it through the LED. Software part designs interrupt routine, display sequence, master routine and so on. Let program division suits hardware part, and to realize enab
7、les the system function.Key words: ultrasonic wave; AT89C51; liquid depth measure III目 录摘 要 .IAbstract .II1 绪论 .11.1 液位测量综述 .11.2 液位计的分类 .21.2.1 按照原理分类 .21.2.2 按照接触方式分类 .61.3 超声波液位计的优缺点与可行性 .81.4 课题的主要任务 .92 超声波液位检测仪的测量原理 .112.1 超声波的介绍 .112.1.1 超声波基本性质 .112.1.2 超声波的衰减 .112.1.3 超声波的特性 .122.1.4 液体介质中的声速与温度的关系 .132.2 超声波探头 .142.2.1 压电效应 .142.2.2 探头的结构和工作原理 .152.2.3 超声换能器的主要参数 .162.3 超声波测距的理论分析 .173 超声波液位探测系统的硬件设计 .193.1 系统总体设计思想 .193.2 单片机的选择 .193.2.1 AT89C51 功能说明 .203.2.2 系统中 AT89C51 的功能说明 .233.3 发射电路设计 .233.3.1 发射电路组成部件的介绍 .
