超声波液位计液态介质测量高精度的探讨 十九

3．2工作过程

在超声波液位测量仪开始测距前需要通过键盘输入一些相关参数，以便能按照要求计算出距离，进而计算出液位数据。

启动超声波液位测量仪测距时，首先由单片机发出40KHz的脉冲串，每10个脉冲为一串，脉冲串通过超声波发射电路驱动超声波发射换能器发出超声波。单片机在发送脉冲的同时开始计时，超声波遇到障碍物后的回波被超声波接收换能器接收，其输出的正弦波经过两级放大，再经过电压比较器和D触发器产生中断信号来中断单片机的计时，这样就得到了超声波的传输时间，然后在中断服务程序中根据测出的时间计算出距离。中断返回后再发送下一串脉冲。如此反复，每测出五个距离就取一次平均值存储并显示。对于液位的上限或下限时，驱动扬声器报警和LED闪烁。

停止测量后，可以通过通讯接口向上位机传输数据，也可通过小型打印机将数据打印出来。

对于多罐仓储区。可以采用转接口的方法把RS232转换成485方式，通过现场总线由上位机监控多个储罐，便于整体管理。

据设计要求，选用AT89S52单片机系统为核心，开发超声波液位仪。

它的各部分电路的说明如下：

AT89S52单片机最小系统是液位仪的核心部分，其主要任务是：

(1)发出40KHZ的脉冲串用来驱动超声波发射换能器发出超声波；

(2)通过定时器T1对超声波的传输时间进行计时；

(3)根据测得的温度与湿度，用BP算法算出适时声速；

(4)根据测出的时间和适时声速计算出距离：

(5)控制参数的输入和数据的显示；

(6)极限位置的报警；

(7)与上位机通讯和数据的打印输出。

超声波发射电路的作用是将单片机送来的40KHz的脉冲信号放大到20V，以满足超声波发射对传感器的驱动要求。

超声波接收电路的作用是接收从液面反射回来的脉冲信号并触发外部中断。

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