1、概述我们把频率高于赫兹的声波称为超声波。超声波发射器发出的超声波以速度在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为，由即可算出被测物体的距离。由于超声波也是种声波，其声速与温度有关，下表列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。表超声波波速与温度的关系表温度声速超声波液位测距原理框图如图单片机发出的信号，通过超声波发射器输出超声波接收器将接收到的超声波信号经放大器放大，进行处理后，启动单片机中断程序，测得时间为，再由软件进行判别计算，得出距离数并送显示。图超声波测距系统设计框图超声波接收超声波发送单片机显示温度检测电路超声波和超声波传感器超声波定义科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它。
2、件置。当转向中断服务时，再由硬件自动清。计数溢出标志位的使用有两种情况采用中断方式时，作中断请求标志位来使用采用查询方式时，作查询状态位来使用。串行口控制寄存器进行字节操作时，寄存器地址为。按位操作时，各位的地址为。寄存器的内容及位地址表示如下李文婷基于超声波的液位测量系统表串行口控制寄存器位地址位符号其中与中断有关的控制位共位串行口发送中断请求标志位当发送完帧串行数据后，由硬件置在转向中断服务程序后，用软件清。串行口接收中断请求标志位当接收完帧串行数据后，由硬件置在转向中断服务程序后，用软件清。串行中断请求由和的逻辑或得到。就是说，无论是发送标志还是接收标志，都会产生串行中断请求。中断允许控制寄存器进行字节操作时，寄存器地址为。按位操作时，各位的地址为。
3、声波探头，其发射探头选用。超声波发射电路超声波发射电路由超声波换能器或称超声波振头和超声波发生器两部分组成，的超声波信号是利用时基电路振荡产生的，振荡频率，通过调节信号频率，使之与换能器的固有频率致，为保证时基具有足够的驱动能力，宜采用电源。工作时，单片机通过口向超声波发生电路发出控制信号从振荡电路的脚输入到驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波，超声波发生电路产生的调制脉冲，经换能器转换为超声波信号向前方空间发射。李文婷基于超声波的液位测量系统图超声波发射电路由型电路组成多谐振荡器，它的振荡频率为。用来调节信号频率。多谐振荡器产生的的脉冲由脚输出，通过超声波发射器向外发射。超声波接收电路设计超声波接收器超声波接收器包括超声波接收探头信号放大电路和波形。
4、于禁止状态。单片机在中断响应后不会自动关闭中断。因此在转中断服务程序后，应根据需要使用有关指令禁止中断，即以软件方式关闭中断。李文婷基于超声波的液位测量系统硬件设计硬件电路主要由单片机系统及显示电路超声波发射电路超声波检测接收电路以及温度检测电路组成。单片机选用，经济易用，且片内有的，便于编程。采用高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。单片机通过引脚经振荡器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测引脚，当引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，并进行温度的测量，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。最后通过数码管显示出来。用显示数字比较清晰，而且电路结构简单，成本低廉。单片机的最小系。
5、液面反射的超声波，其次利用温度传感器检测外界温度，采用当前温度下的超声波速度去计算，从而提高了距离计算的精度。在未来，超声波的液位测量将有更大的用途，更大的应用范围。它不但可以帮助人们解决很多生活中的困难，还可以作为科学探测和研究的手段。特别是水位的测量，可以帮助确定水位的高度，以便于其他工作的顺利进行。本设计中采用反射式的方式，超声波传感器发射超声波，遇到液面后超声波被反射回来，超声波接收探头接收超声波。其间通过单片机的控制，口输出控制信号从振荡器输入到驱动电路驱动超声波发射电路，超声波发生电路产生的调制脉冲，经换能器转换为超声波信号向前方空间发射。经过液面反射后超声波接收探头将接收到的超声波送到单片机进行处理。单片机通过各个引脚来实现和各电路模块的接。
6、寄存器的内容及位地址表示如下表中断允许控制寄存器位地址位符号其中与中断有关的控制位共位中断允许总控制位中断总禁止，禁止所有中断中断总允许，总允许后中断的禁止或允许由各中断源的中断允许控制位进行设置。和外部中断允许控制位禁止外部中断允许外部中断和定时器计数器中断允许控制位禁止定时器计数器中断允许定时器计数器中断串行中断允许控制位禁止串行中断允许串行中断可见，单片机通过中断允许控制寄存器对中断的允许开放实行两级控制。即以位作为总控制位，以各中断源的中断允许位作为分控制位。当总控制位为禁止时，关闭整个中断系统，不管分控制为状态如何，整个中断系统为禁止状态当总控制位为允许时，开放中断系统，这时才能由各分控制位设置各自中断的允许与禁止。单片机复位后，因此中断系统处。
7、单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为赫兹。当声波的振动频率大于赫兹或小于赫兹时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于赫兹的声波称为超声波。超声波的主要参数超声波的两个主要参数频率功率密度发射功率发射面积通常在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗，其原理可用空化现象来解释超声波振动在液体中传播的音波压强达到个大气压时，其功率密度为，这时超声波的音波压强峰值就可达到真空或负压，但实际上无负压存在，因此在液体中产生个很大的压力，将液体分子拉裂成空洞空化核。此空洞非常接近真空，它在超声波压强反向达到最大时破裂，由于破裂而产生的强烈冲击将物体表面的污物撞击下来。这种由无数细小的空化气泡破裂而产生的冲击波现象称为空化现象。太小的声强无法产生空化效应。超。
8、声波的特性超声波可在气体液体固体固熔体等介质中有效传播。超声波可传递很强的能量。超这个过程称作中断。从中断的定义我们可以看到中断应具备中断源中断响应中断返回这样三个要素。中断源发出中断请求，单片机对中断请求进行响应，当中断响应完成后应进行中断返回，返回被中断的地方继续执行原来被中断的程序。单片机的中断源单片机的中断源共有两类，它们分别是外部中断和内部中断。外部中断源外部中断来自引脚，采集到低电平或者下降沿时，产生中断请求。外部中断来自引脚，采集到低电平或者下降沿时，产生中断请求。内部中断源定时器∕计数器定时功能时，计数脉冲来自片内计数功能时，计数脉冲来自片外引脚。发生溢出时，产生中断请求。定时器∕计数器定时功能时，计数脉冲来自片内计数功能时，计数脉冲来自。
9、„„„„„„„„„„„„致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„前言随着科学的发展液位的检测方法也在变化，精度也有了更佳的提高。单片机技术和传感器技术的发展使液位测量方法得到了更进步的发展。超声波在液位测量中的应用也越来越广，但是就目前的发展水平来说，超声波在测距系统中的应用还有定的限度，因此研究超声波的液位检测是很有发展前景的。它在技术和产业领域具有广阔的发展空间。本次设计中，通过外界环境温度的检测提高了超声波测距的精度。通过延时避免了接收未经。
10、连接。并通过软件的设计来控制整个检测过程。步步，从发射到接收超声波，定时器的初始化，中断程序的编写，温度的采样，距离的计算，单片机都发挥了重要的最用。它是整个检测系统的内部核心。这次对超声波液位检测的设计获得了具有很大的成果和意义，在这个科学技术是第生产力的时代，应用科学技术去解决生活中和工作的困难变得具有更高的价值。在设计中，我加深了对超声波的认识，对它的原理掌握的更好了。目前超声波已广泛运用于诊断学治疗学工程学生物学等领域。此外我认识到单片机在各方面都有很大的应用潜能，在自动控制领域它更是发挥了不可替代的作用。本设计利用超声波实现液位的测量，检测方便，易于实时控制，达到了工业的要求，因此具有实际的意义和广泛的应用前景。李文婷基于超声波的液位测量系统总。
11、组成单片机最小系统，或者称为最小应用系统，是指用最少的元件组成单片机可以工作的系统。对单片机来说，最小系统应该包括单片机晶振电路复位电路。下面是单片机的最小系统电路。图最小系统电路图图中，用来控制的段码，用来控制的位码，用来和温度传感器连接，超声波发射电路和单片机的口连接，而超声波接收电路连接到的外部中断。因此单片机不需要进行外部扩展就可满足超声波测距电路的系统要求。电源采用电源供电。晶振的频率是。超声波发射电路设计超声波频率及探头的选择超声波在空气中频率越高，功率越大，精度越高，但在空气中衰减越快相反频率越低，功率越小，在空气中衰减越慢，但误差大。综合考虑等几个常用超声波频率的特点，取可以较好的解决这个矛盾。为了便于超声波的发射和接收，采用共振频率为的。
12、外引脚。发生溢出时，产生中断请求。串行口为完成串行数据传送而设置。单片机完成接受或发送组数据时，产生中断请求。中断控制的专用寄存器单片机为用户提供了四个专用寄存器，来控制单片机的中断系统。定时器控制寄存器该寄存器用于保存外部中断请求以及定时器的计数溢出。进行字节操作时，寄存器地址为。按位操作时，各位的地址为。寄存器的内容及位地址表示如下表寄存器位地址位符号和外部中断请求触发方式控制位脉冲触发方式，下降沿有效电平触发方式，低电平有效和外中断请求标志位当采样到或端出现有效中断请求时，位由硬件置。当中断响应完成转向中断服务程序时，由硬件把或清零。和定时器运行控制位定时器计数器不工作定时器计数器开始工作和计数溢出标志位当计数器产生计数溢出时，相应的溢出标志位由。
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基于单片机的超声波液位测量系统