超声波液位计研发的探讨   十

§1-4 本课题的主要任务和技术难点

目前，工业生产领域中的超声波液位计大多数采用单片机作为液位计控制和运算的核心，硬件电路决定了测量结果的精度。因此，本课题准备在对超声波传播原理研究的基础上，结合软件编程和仿真，注重完成超声波液位计的硬件电路的设计，特别是对单元电路中发射和接收电路及信号处理回路的设计。硬件设计的总体目标是力求在结构简单、成本合理的前提下，尽量完善其功能。

论文采用测定超声回波信号实现液位测量。在综合吸收国内外先进超声波液位测量技术的基础上，完成以下主要工作：

◆硬件部分：本课题电路的主控芯片采用了美国Cygnal 公司推出的C8051F020 单片机，重点对超声波发射电路、回波信号接收电路及整形电路进行了设计和优化。同时为了调试方便，设计了人机接口（键盘、显示）电路、温度补偿电路、JTAG 通信电路等。

◆软件部分：本课题的软件部分充分利用了C8051F020 的各种内部资源，例如看门狗电路等等，实现了液位测量的各种功能。系统软件程序包含了主模块、通信模块、键盘与显示模块、温度补偿模块，其中主程序模块包括系统初始化程序、超声波发射接收程序和回波信号处理程序等。

综上所述，本课题所研制的超声波液位计应该具有以下主要技术指标：

● 12V 锂离子电池电源或者市电供电

● 超声波探头采用单发单收模式

● 测量范围：0.3～5m

● 精度：±5‰

● 具有温度补偿功能

● LED 数码管显示测量结果，实时显示液位值

● 液位数据可以长期保存和备查，掉电不丢失

● 仪表参数和时间可键盘修改

超声波液位计