液位计超声波物位计超声波抛光超声波清洗机超声马达等等。超声波技术将在各行各业得到越来越广泛的应用。因此研究并设计出个能够精确稳定实时监测环境中管网厚度的系统是个很重要的方向。第二节系统整体方案设计系统硬件方案设计本测厚系统由超声波发射接收放大电路可调增益放大检波电路门选电路和上升沿触发信号单片机显示器计数器串行通信模块等组成。采用微处理器作为本设计的核心，对各个单元的信号进行处理分析。超声波测厚系统产生脉冲经反射接收后被放大检波和门选，计数器将接收的信号转换为矩形波，通过单片机处理和分析后，将厚度数据显示在显示器上。本设计正是通过这个方案对管网超声波厚信号度进行采集处理显示控制，以达到管网厚度的测量与控制。天津科技大学届本科生毕业设计二系统软件方案设计系统软件部分设计的目的在于，怎样通过软件算法实现超声波厚度测量系统的各项功能。因此，从软件编程的角度来看，关键是找到种合适的算法，能够实现超声波信号的采集处理与传输，进而进行超声波厚度的显示及控制。第三节设计要求综上所述，超声波测厚系统的任务是将采集到的厚度信号输入到微控制系统中进行处理，最后将测量得到的数据进行显示，并且能够传输到计算机，然后对数据进行打印或是存储。超声波测厚系统的扩展功能包括自动校准更换不同范围的探头上下限报警背光显示等。个超声波测厚系统的好坏取决于它的精度速度和适用范围。在保证系统测量的厚度范围的条件下，应有尽可能高的精度和测量速度，以满足高精度实时采集实时处理实时控制的系统对精度和速度的要求。综合考虑各方面因素，本系统以单片机为核心，结合其他外围电路设计个管网厚度测量系统。主要功能是实现个现场厚度测量系统，为保证设计简单而易于实现的同时又不失实用性，本设计以实现个较为简易的超声波厚度测量系统为目标。系统的原理框图如图所示。图系统原理框图本系统设计包括以下几个方面控制模块本模块以微机器为控制核心，控制整个系统的运行，对各种接口电路进行控制，通过单片机发射脉冲，进过放大后发射出超声管网超声波测厚系统的设计与实现专业通信工程姓名指导教师申请学位级别学士论文提交日期年月日学位授予单位天津科技大学摘要超声波通常是指振动频率大于的声波，它具有频率高波长短绕射现象小，特别是方向性好能够成为射线而定向传播等特点。锅炉压力容器和管道经长期运行，局部区域受到腐蚀冲蚀或者磨损，壁厚逐渐减薄，从而使装置安稳长满优的运行受到威胁。为此，定期对管网进行厚度普查，显得特别重要。超声波测厚仪由于携带方便测量简便精度高误差小而广泛用于壁厚测量。本设计采用作为超声波测厚系统的控制核心，它控制脉冲发射驱动超声波传感器并接受超声波传感器的脉冲，通过内部定时器的时间计算出厚度，同时控制语音芯片的录放音和液晶的显示工作采用公司生产的芯片作为语音芯片，它良好的语音录放功能为我们提供清晰的语音提示采用液晶作为显示实时数据，在实际应用中液晶可以装在表盘中，清晰的显示实时数据，以帮助我们掌握实时厚度。本设计在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件电路和软件编程实现了各个单元的功能。经实验证明，本系统软硬件设计合理，各项指标性能良好，经过系统扩展与升级，可以满足在各种环境下测量管网厚度的要求。关键字超声波测厚目录第章绪论第节课题的背景及其意义第二节系统整体方案设计第三节设计要求第二章方案的设计与选择第节干涉式超声波测厚第二节脉冲反射式超声测厚第三章管网超声波测厚系统原理第节超声波第二节超声波传感器第三节管网超声波测厚原理第四节往返时间的测量第五节小结第四章系统的硬件设计第节单片机的选择第二节串口电平转换电路设计第三节发射模块设计第四节接收模块设计第五节定时器的使用第六节存储器及扩展电路的设计第七节语音报警模块第八节显示模块设计第九节电源设计第十节小结第五章系统软件结构设计第节主程序第二节报警程序第三节中断服务程序第四节部分程序实现第五节小结结论参考文献致谢天津科技大学届本科生毕业设计第章绪论第节课题的背景及其意义超声技术测量厚度，既快又准确，无污染，尤其是在只许可个侧面可按触的场合，更能显示其优越性，超声波测厚仪广泛用于各种板材管材壁厚锅炉容器壁厚及其局部腐蚀锈蚀的情况，因此对工农业等各部门的产品检验与保养，对管道安全运行及科学预防管理起着重要的作用。自四十年代美国公司首次推出超声测厚仪以来，至今已广泛用于工业设备诊断中。当初公司的超声测厚仪是采用共振法，这种方法仅适于内外面平行的厚度测量，测量范围也窄，这样脉冲反射法成为超声测厚的主流。脉冲反射法是测量超声波在被测物往返所需的时间，通过声速校正，得出被测物的厚度值。在脉冲反射法中，随使用的探头和反射脉冲不同，又出现不同的测量方式。目前用得最多的是直探头双晶片方式。由于对腐蚀类缺陷的检测灵敏度高特别适于维护性诊断检测。然而随着应用范围的扩大，对超声测厚仪的性能功能提出了更高的要求。譬如要求打印记录存储数据处理上下限报警公英制两用涂层测量高精度等。尤其是现代设备诊断中，要求超声测厚仪多点测量，多点数据处理。为了适应实时多点测量，多点数，天津科技大学届本科生毕业设计初始化显示模式设置关闭显示显示清屏显示光标移动设置显示开及光标设置通过总线向写位数据使能时钟线拉高数据移位禁止第五节小结本节写软件程序，通过对超声波测厚公式的了解，根据内部中断和外部中断的设置，从单片机发射脉冲到接收脉冲中断定时器计算出时间差，并根据公式得正确的实时厚度数据。以实时查询是否到报警厚度，当到达设计厚度天津科技大学届本科生毕业设计时发出相应的语音提示，达到设计管网超声波测厚系统的最终目的。经过不断调试和仿真后，程序调试成功。调试中单片机输出脉冲可以用个发光二极管去观察，发光二极管有微弱的闪烁时说明有脉冲发出，程序正确，在的端可以看到发光二极管很亮但是看不到闪烁，此时用示波器可以看出很微弱的信号证明超声波发射程序正常，在接收端可以直接用示波器观察确定接收端模块是否完好。在写入程序时要注意时序状态问题，经过的管脚出来的信号可以用放大输出。主程序及录音程序在附录中。天津科技大学届本科生毕业设计结论本课题设计了管网超声波测厚系统的原理和设计实现，分别给出了硬件和软件的设计方案。系统采用单片机为控制芯片，控制脉冲发射驱动超声波传感器并接受超声波传感器的脉冲，通过内部定时器的时间计算计算出距离，同时控制语音芯片的天津科技大学届本科生毕业设计致谢四年的大学生活随着我的毕业设计的完成划上了圆满的句号，在这段紧张而忙碌的日子里，我不断加深了以往学过的知识，通过赵老师和其他同学的帮助下，我不但巩固了自己的理论知识还学到了许多的新知识，在这里我要深深地感谢他们。从课题的选择到最终课题的完成，赵教授对我的论文进展情况毕设中的难点等方面给予了悉心的指导，赵老师知识渊博，治学严谨和科学研究的精神也是我学习的榜样，这些将积极影响我今后的学习和工作。此外我还要感谢帮助过我的同学，他们在我毕设完成的过程中对我给予了很大的帮助，十分感谢你们,最后，我要感谢我的父母，感谢所有关心我的老师，同学和朋友们,老师们的谆谆教导父母的支持亲人的关心和朋友的友谊永远是我前进的动力。再次对给我莫大帮助的赵老师父母同学和朋友们表示真诚地感谢,天津科技大学届本科生毕业设计附录附录主电路图显示复位按键输出发射探头接收探头天津科技大学届本科生毕业设计附录语音报警模块设计