超声波液位计研发的探讨  三十四

由于超声波信号的幅值是随着距离的增加呈指数规律衰减的，因此，随着液位的变化，接收电压信号幅度会在几mV 变化到几V 之间波动，其幅值变化达上百倍。如果硬件电路中放大增益过小，会导致超声波回波信号较小，单片机最终得不到接收信号；放大增益过大，距离近时将得到已经饱和的接收信号，因此，采用固定增益的电路来处理这种信号是不可能的，必须对电路的增益进行程序控制。具体的硬件电路已经在2-4-3 节中详细介绍过。软件流程图如图3.4 所示。

开始

设定初始距离

P5.0 脚置“1”

延时1ms

增益调整

P5.0 脚置“0”

有回波？

计算液位，根据液位值

确定增益的增减

发射激励脉冲

§3-5 温度补偿程序设计

本课题采用的主控芯片是C8051F020，它的内部集成了温度传感器部分，这不仅简化了外部硬件电路的设计和成本，还可实时的采集环境温度，程序流程图如图3.5 所示，其中T 为摄氏温度。

§3-6 显示程序的设计

显示模块的控制需要三根I/O 数据线，分别为STR、CLK、DATA,DATA 为数据发送端，每个CLK 脉冲发送一位数据，一个字节对应一位LED 模块，由高向低顺次移位。在本程序中，43H、44H 为显示单元寄存器，每个字节存储两位LED 显示数据，R0 为循环次数寄存器，因为每位LED 的驱动方式相同，这里，我只介绍一位显示的程序设计。

这是发送43H 存储值高8 位的程序设计，在发送低8 位时，只需将高8 位屏蔽，然后送入寄存器A 中，其余步骤相同，这里就不一一叙述。在没有锁存脉冲STR 以前，所有数据的移动都是在CD4094 内部寄存器中完成，它的I/O 口还是保持上一个STR 脉冲锁存的数据输出，待四位数据发送完毕，发送STR 脉冲，将显示数据送到CD4094 输出口。

超声波液位计