《超声波液位仪的设计》.doc

学士学位毕业设计（论文） 超声波液位仪的设计 学生姓名： 指导教师： 所在学院： 专 业： 2010 年 6 月 摘 要 液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门。超声波液位计是众多液位计中发展较快、应用较多的一种液位测量仪表。利用超声波测量液位是一种有效的非接触式测量方法，可广泛应用于各种需要测量的场合。近年来，随着高速数字信号、计算机、微电子、传感器等高新技术的应用与研究，超声波液位计的研究得到了长足发展。本文详细介绍了了超声波的物理特性、超声波液位测量技术的基本原理和实现方法，在借鉴和吸收国内外超声波液位测量技术的基础上设计了基于AT89S51的超声波液位计的硬件系统和软件系统，并就可能出现的干扰和影响进行了分析和给出了相应的解决方法。 关键词：AT89S51 超声波 测距 液位传感器ABSTRACT Measurement is widely used in the fields of oil industry,chemical industry and meteorology.Among all the level measurement instruments,Ultrasonic level measuremen instrument is developed faster and used more widely.Distance measurement by ultrasonic is an effective and non-trouching method,and be used in agreat variety kinds of fields that need to find range or ascertain location parameters.In recent years with the high development of high speed digital processing and micro-processor ultrasonic level measurement instrument has obtained a great advancement. The paper introduces deeply the physical characteristic of the ultrasonic and the basic principle and the realizing method of the ultrasonic level measurement technology.On basis of absorbing and referring to the domestic and foreign advancedultrasonic level measurement technology,the hardware and software are designed which is based on ATMEGA128.Also the paper analyzes thoroughly some interference and influence which may be in the measure system and gives solutions. Keywords: AT89S51 Ultrasonic Range finding Level sensor目录 摘 要 I ABSTRACT II 前言 V 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 论文研究内容 2 2 超声波的液位测量原理 4 2.1 超声液位仪理论基础 4 2.2 超声波液位仪工作原理 7 2.3 本章小结 8 3 硬件总体设计 9 3.1 超声液位仪总体设计 9 3.2 单片机电路 10 3.3 发射电路 15 3.4 接收电路 16 3.5 液晶显示电路 18 3.6 蜂鸣报警电路 20 3.7 对电路板进行合理设计 20 3.8 本章小结 21 4 系统软件设计 22 4.1 软件总体设计 22 4.2 本章小结 26 5 实验结果分析及改进 27 5.1 实验结果分析 27 5.2 误差分析及改进措施 28 5.3 本章小结 29 6 结论与展望 30 结论 32 参考文献 33 致谢 35 附录 36 前言 工业生产中，常常需要测量容器内的液体液位。在一般的生产过程中，液位测量的目的主要是通过液位测量来确定容器里的原料、半成品或产品的数量，以保证生产过程各环节物料平衡以及为进行经济核算提供可靠的依据;另外还为了在连续生产的情况下，通过液位测量，了解液位是否在规定的范围内，从而维持正常生产、保证产品的产量和质量以及保证