论文总字数：20762字

摘 要

液位测量在生活中应用十分普遍，本文介绍了一种基于单片机的液位测量装置，利用超声波的单向性，进行一定距离的测量。本课题主要是针对现有的一些液位测量方法，提出自己的一些设计。本课题是采用51单片机AT89S52和超声波模块构成的液位测量装置。首先介绍了液位测量的一些方法，然后提出一些自己的观点，再后面是各个电路模块的设计方法以及程序流程图。在最后，实现了通过按键设置液位的高度，如果液位低于或者高于设置的高度，则控制电路会进行声光报警，最后通过测试，此液位测量达到了一定的效果。

关键词： 液位 单片机 超声波

Abstract

Level measurement application is very common in life, this article describes the level measuring device based on microcontroller, the use of one-way ultrasonic waves to measure a certain distance. This topic is mainly directed against some of the existing level measurement methods presented some of their own design. This topic is the use of single-chip AT89S52 level measuring device 51 and the ultrasonic modules. First we introduced some level measurement method, and then put forward some of their own point of view, and then followed by the respective circuit module design method and program flow chart. In the end, to achieve a level set by the height of the button, if the level is below or above the height of the set, the control circuit will sound and light alarm, and finally passed the test, this level measurement to achieve a certain effect.

Keyword： Level measurement，AT89S52，Flow Chart，Ultrasonic wave

目录

第一章 绪言 1

1.1 课题背景和意义 1

1.2 初步结论 1

1.3 课题简介 2

1.4设计方案的提出 2

1.5设计原理及框图 2

第二章 系统分析与设计基础 3

2.1主控制器最小系统设计 3

2.1.1 AT89S52概述 3

2.1.2 单片机选型 4

2.1.3 时钟电路设计 5

2.1.4复位电路 5

2.2液晶显示电路的设计 6

2.3按键输入电路 6

2.4超声波测距模块 6

2.5声光报警电路 7

2.6稳压电路 8

第三章 PCB设计 9

3.1 系统原理图设计 9

3.2 系统PCB设计 9

第四章 单片机程序及流程图 11

4.1主程序设计 11

4.1.1主程序 11

4.2按键扫描程序 12

4.2.1按键扫描程序 13

第五章 系统调试 15

5.1Multisim仿真 15

5.2 Proteus仿真 16

第六章 总结 17

致谢 18

参考文献 19

附件1 总电路图 20

附件2 程序 21

第一章 绪言

1.1 课题背景和意义

在如今的多个学科发展下，液位测量仪器已经是一些生产作业过程中不可或缺的仪器仪表，产品的更新换代也十分迅速。以下就分别以一些常用的液位计作为说明。

为了测知物料的存贮量，便于对物料进行监控，在工业生产中对物位进行的检测和控制是监控的重要环节。液位、界位和料位统称物位。物位测量的目的在于测知容器中物料的容量。在一些高危行业作业过程中，对环境的要求比较高，比如挖煤矿，担心瓦斯爆炸，所以对仪器仪表的防爆要求比较高。

液位是指液体介质在容器中的液面的高度，液位计是测量液位的仪表。在某些作业生产力，液位数据是一个非常重要的参数，甚至会关系到安全。所以在实际测量中，对液位测量的要求越来越多，应根据不同方面的要求来选用不同种类的仪器。在原理上，，有直读式、浮力式、电容式、静压式、声学式、射线式、光纤式和核辐射式。本章主要介绍工业上广泛应用的浮力式、电容式、和静压式液位计。

（1）浮子式液位计是恒浮力式液位计中的一种。它是利用能够漂浮在液面上的浮子进行测量的。当浮子漂浮在液面上达到稳定时，根据力学原理，其本身的重量和所受的浮力相平衡。当液面发生变化时，浮子的位置也相应的变化，根据这一原理来测量液位。

（2）电容式液位计

电容式液位计是根据电容的变化来测量液位高度的液位仪表,它主要是由电容液位传感器和检测电容的电路组成。它的传感部件结构简单，动态响应快，能够连续及时地反映液位的变化。电容式液位计的形式很多，有平级板式、同心圆柱式等，应用比较很多。由于对被测对象要求不高，比如不需要特定的环境条件下等，是不是电解质都可以测量。倾斜晃动及高速运动的容器的液位，因此在液位测量中的地位比较重要。

（3）压力表式液位计 这种液位计是通过引压导管与容器底部相连，利用引压导管将压力变化值送入压力表中进行测量的，如图5-7（1）所示。只有当压力表与容器底部等高时，此时压力表中的读数才可以直接反映出液位的高度。如果压力表与容器底部不等高，当容器中液位为零时，表中读数不为零，即存在容器底部与压力表之间的液体的压力差值，该差值就是所谓的零点迁移，在实际的测量中，计算时应减去此差值。考虑到引压导管必须畅通，为了不阻塞引压导管，被测液体黏度不能过高。

1.2 初步结论

在工业中，液位计的应用很广，上面所说的只是其中的一小部分，对于一些液位计原理有了一些深的认识。

在一些生产过程中，超声波液位计还有相当的优势，在工业生产过程中对液位的测量有着不可取代的地位。       

 随着技术发展，会出现越来越多的高可靠性，低成本的液位计。

1.3 课题简介

（1）利用单片机为主控芯片，实现对水塔进行水位检测。

（2）设计声光报警电路，当水位低于或者高于设定的水位高度时，则进行声光报警。

（3）分析工作原理，绘出系统结构原理图及流程图。

1.4设计方案的提出

（1）利用单片机STC89C52为主控芯片，用超声波模块进行水位的测量。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：20762字