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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用摘 要本系统以 AT89S52单片机为核心,利用超声波测距原理,通过硬件电路和软 件编程实现对液位高度的检测；其主要原理是由单片机掌握超声波测距模块 DYP-ME007发射超声波,遇到液面反射后模块接收回波,同时单片机记录所用时间；为了提高精度,运算时涉及到温度补偿；将测得的温度与时间带入相应公式,即可求得当前液位；最终通过LCD液晶不断更新显示当前温度与液位；如液位超出预设的最低值或最高值,液晶显示警告,同时蜂鸣器报警；硬件部分包括 AT89S52单片机, DYP-ME007超声波测距模块, 12864LCD液晶
2、 显示模块, DS18B20温度测量模块和蜂鸣器报警模块；软件设计分为两部分,主 程序和中断服务程序；主程序完成初始化、超声波发射和接收,温度测量,距离 运算、结果显示等大部分主要工作；中断服务子程序主要完成时间值的读取；关键词 ：单片机；超声波测距；液位测量；温度补偿_精品资料_ - - - - - - -第 1 页,共 47 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用Abstract The system use the AT89S52 microcontroller as the core, using ultrasonic ranging pri
3、nciple, through a combination of hardware and software, and debugging, and ultimately to the liquid level detection. The main principle is controlled by the microcontroller module DYP-ME007 ultrasonic distance ultrasonic transmitter, and receives the echo reflected surface encountered while recordin
4、g the time used microcontroller. For improved accuracy, temperature compensation calculations involved. The measured temperature and time into the appropriate formula to obtain the current level. Last updated through the LCD liquid crystal display the current temperature and level. If the level exce
5、eds the preset minimum or maximum value, liquid crystal display a warning buzzer alarm. AT89S52 microcontroller hardware including, DYP-ME007 ultrasonic distance measuring module, 12864LCD LCD module, DS18B20 temperature measurement module and the buzzer alarm module. Software design is divided into
6、 two parts, the main program and interrupt service routine. Main program to initialize, transmit and receive ultrasound, temperature measurement, distance calculation, the results display most of the major work. Interrupt service routine reads the key values of completion time.Key words:SCM； Ultraso
7、nic distance measurement； liquid level measurement； temperature compensation_精品资料_ - - - - - - -第 2 页,共 47 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用目 录_精品资料_ - - - - - - -第 3 页,共 47 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用_精品资料_ - - - - - - -第 4 页,共 47 页_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用第1章 概
8、 述本文将介绍以 AT89S52单片机为核心的超声波测液位系统的研制,构建超声波 测液位电路及模块,包括发射电路,接收电路,显示模块,报警模块,测温模块,测距及温度补偿模块；对各个模块编写程序,实现对外接在单片机上的超声波收发 装置的掌握,进而测量并显示液位,超出范畴后可报警,测量范畴在 2cm-400cm,测量精度 1cm,符合实际需要；1.1 课题的背景和意义在日常生产和生活中常遇到液位的监测问题；特殊在很多工业生产系统中,需 要对系统的液位或物料位进行监测,特殊是对具有腐蚀性的液体液位的测量,传统 的电极法是采纳差位分布电极,通过给电脉冲来检测液面,电极长期浸泡在液体 中,极易被腐蚀、电
9、解、失去灵敏性,因而对测试设备的抗腐蚀性要求较高 1 ；超声 波液位检测系统,利用了超声波传感技术的原理,实行一种非接触式的测量方法,能够实现对工业系统中液位或物料位的检测；而且超声波具有很好的指向性和束射 特性,人耳听不见,一般不会对人体造成损害；监控工程实施便利、快速、易做到 实时掌握,而且测量精度又能达到工业有用的要求,所以有广泛的应用前景 2 ；为了降低工人的劳动强度,改善工人的工作环境,节约财力、物力,防止资源 的铺张,特殊是对一些具有高温、高压、低温、低压、有辐射性、毒性、易挥发易 爆等液体,利用超声波进行液位检测,实现非接触式的测量显得尤为重要；液体液位的精确测量是实现生产过程检
10、测和实时掌握的重要保证,也是实现安 全生产的重要环节；液体罐内液位测量的方法有很多种,其中超声波传感器由于结 构简洁、体积小、费用低、信息处理简洁牢靠,易于小型化与集成化,并且可以进_精品资料_ 行实时掌握,所以超声波测量法得到了广泛的应用3 ；第 5 页,共 47 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1.2 液位测量系统的现状液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门；实现无接触、智能化测量是液位计目前的进展方向；随着工业的进展,运算机、微电子、传感器等高新技术的应用和讨论,近年来液位外表的研制得到了长足的进展,以适应越来
11、越高的应用要求4 ；从测量范畴来说,有的液位计只能测量几十厘M,有的却可达几十M；从测量条件和环境来说,有的特别简洁,有的却特别复杂5 ；例如 : 有的是高温高压,有的是低温或真空,有的需要防腐蚀、防辐射,有的从安装上提出苛刻的限制,有的从维 护上提出严格的要求等；按测量液位的感应元件与被测液体是否接触,液位外表可以分为接触型和非接触型两类；接触型液位测量主要有: 人工检尺法、浮子测量装置、伺服式液位计、电容式液位计以及磁致伸缩液位计等；它们的共同点是测量的感应元件与被测液体接 触,即都存在着与被测液体相接触的测量部件且多数带有可动部件；因此存在肯定 的磨损且简洁被液体沾污或粘住,特殊是杆式结
12、构装置,仍需有较大的安装空间,不便利安装和检修；非接触型液位测量主要有超声波液位计、微波雷达液位计、射线液位计以及激光液位计等6 ；顾名思义,这类测量外表的共同特点是测量的感应元件与被测液体不接触；因此测量部件不受被测介质影响,也不影响被测介质,因而 其适用范畴较为广泛,可用于接触型测量外表不能满意的特殊场合,如粘度高、腐 蚀性强、污染性强、易结晶的介质；目前,市场上的液位外表功能各异,价格差异也较大；从价格和功能上比较,国内和国外产品存在较大的差异: 国外的液位测量外表,功能较全,精度较高,但价格比较昂贵；而国内产品其功能和精度相对较低,但价格自然相对廉价；国外液位计量外表早期大多采纳机械原
13、理, 但近年来随着电子技术的应用,逐步向机电一体化进展,并且进展了很多新的测量原理；在传统原理中也渗透了电子技 术及微机技术,结构有了很大的改善、功能有了很大的提高；从国外液位外表进展 的技术动向看,当前主要有三个热点：接触测量方式的液位仪,非接触测量方式的_精品资料_ 液位仪和新原理的小型液位开关7 ；第 6 页,共 47 页- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1.3 液位传感器的进展方向现在很多液体都装在封闭式容器内,讨论无需对被测容器开孔的超声波液位 仪,实现非接触测量,是检测封闭容器内易挥发、易燃、易爆等液体液位的进
14、展方 向；超声波液位仪是非接触液位仪中进展最快的一种；该技术基于超声波在空气中的传播速度及遇到被测物体表面产生反射的原理8 ；智能化的超声波液位仪带有一个功能很强的智能回波分析软件包；它可以将各种干扰过滤出来,识别多重回波,分 折信号强度和环境温度等有关信息,这样即便在有扰动条件下读数也是精确的；超声波液位计具有广泛的适用性,可以依据不同测量场合的需要,采纳气体介 质、液体介质或固体介质导声；既可用来测量航道、水库的液位高度,也可以测量 液化气罐、化工塔等密闭容器内的液位高度；由于超声波液位计没有可动部件,不 存在机械磨损、机械故障,因而其牢靠性和使用寿命比多数接触型液位计要高；1.4 国内外液位监测技术的进呈现状储罐液位测量来源于石油和化工业,是工业测量中极为宽阔的领域；精确的液 位测量是生产过程掌握的重要手段；早期,由于工业领域生产规模不大,储罐液位 测量主要采纳法兰式液位变送器和吹气式等机械式测量方法；但随着生产规模的进 一步扩大,所需的储罐数量变多,体积变大,原先的测量方法的弊端愈发变得突 出,一系列问题的解决有待于新的测量方法的显现；从上世纪八十岁月开头,一些 发达国家就借助微电子、运算机、光纤、超声波、传感器等高科技的讨论成果,将 各种新技术、新方法应用到储罐测量领域；电子式测量方法便是其中的重要成果之 一；
