液位高度检测系统设计

摘要

超声波液位检测系统，利用了超声波传感技术的原理，采取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伤害,检测工程方便、迅速、易做到实时控制，而且测量精度又能达到工业实用的要求，所以有广泛的应用前景。而且超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点，检测比较迅速、方便，计算简单，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。

本文介绍了一种超声波液位测量方法。通过温度补偿，进行声速校正, 获得超声波实际传播速度, 并用C51单片机中断功能实现超声波传播过程的精确计时, 从而实现对液位的精确测量。对超声波液位计的系统结构进行了整体设计及软件设计。与温度补偿型声速校正方法进行了比较, 此方法可简化系统结构, 提高精度, 性能更加稳定, 是超声波液位计发展的新方向。

关键词：超声波；液位；单片机

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 研究内容 3

第2章 超声波液位检测系统设计 4

2.1 系统工作原理 4

2.2 系统主要功能要求 4

2.3 超声波液位检测系统总体结构 4

2.4 超声波液位检测系统各模块介绍 5

2.4.1 硬件部分 5

2.4.2 软件部分 6

第3章 系统硬件电路设计 7

3.1 单片机系统及显示电路 7

3.2 超声波发射电路 7

3.3 超声波检测接收电路 8

第4章 系统程序设计 9

4.1 超声波液位检测的算法设计 9

4.2 主程序 10

4.3 超声波发生子程序和超声波接收中断程序 11

4.4 超声波发射子程序 11

4.5 接收子程序 12

4.6 显示子程序 12

4.7 时间到距离转换子程序 14

第5章 声速校正方法 16

5.1 温度补偿法 16

5.2 设置校正具法 16

第6章 软硬件调试及性能 17

第7章 结束语 18

致谢 19

参考文献 20

附录 电路图 21

附录 源代码 22