超聲波液位計(jì)液態(tài)介質(zhì)測(cè)量高精度的探討 十九
3．2工作過(guò)程
在超聲波液位測(cè)量?jī)x開(kāi)始測(cè)距前需要通過(guò)鍵盤輸入一些相關(guān)參數(shù)，以便能按照要求計(jì)算出距離，進(jìn)而計(jì)算出液位數(shù)據(jù)。
啟動(dòng)超聲波液位測(cè)量?jī)x測(cè)距時(shí)，首先由單片機(jī)發(fā)出40KHz的脈沖串，每10個(gè)脈沖為一串，脈沖串通過(guò)超聲波發(fā)射電路驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射換能器發(fā)出超聲波。單片機(jī)在發(fā)送脈沖的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波遇到障礙物后的回波被超聲波接收換能器接收，其輸出的正弦波經(jīng)過(guò)兩級(jí)放大，再經(jīng)過(guò)電壓比較器和D觸發(fā)器產(chǎn)生中斷信號(hào)來(lái)中斷單片機(jī)的計(jì)時(shí)，這樣就得到了超聲波的傳輸時(shí)間，然后在中斷服務(wù)程序中根據(jù)測(cè)出的時(shí)間計(jì)算出距離。中斷返回后再發(fā)送下一串脈沖。如此反復(fù)，每測(cè)出五個(gè)距離就取一次平均值存儲(chǔ)并顯示。對(duì)于液位的上限或下限時(shí)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器報(bào)警和LED閃爍。
停止測(cè)量后，可以通過(guò)通訊接口向上位機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，也可通過(guò)小型打印機(jī)將數(shù)據(jù)打印出來(lái)。
對(duì)于多罐倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)�？梢圆捎棉D(zhuǎn)接口的方法把RS232轉(zhuǎn)換成485方式，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線由上位機(jī)監(jiān)控多個(gè)儲(chǔ)罐，便于整體管理。
據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用AT89S52單片機(jī)系統(tǒng)為核心，開(kāi)發(fā)超聲波液位儀。
它的各部分電路的說(shuō)明如下：
AT89S52單片機(jī)最小系統(tǒng)是液位儀的核心部分，其主要任務(wù)是：
(1)發(fā)出40KHZ的脈沖串用來(lái)驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射換能器發(fā)出超聲波；
(2)通過(guò)定時(shí)器T1對(duì)超聲波的傳輸時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)；
(3)根據(jù)測(cè)得的溫度與濕度，用BP算法算出適時(shí)聲速；
(4)根據(jù)測(cè)出的時(shí)間和適時(shí)聲速計(jì)算出距離：
(5)控制參數(shù)的輸入和數(shù)據(jù)的顯示；
(6)極限位置的報(bào)警；
(7)與上位機(jī)通訊和數(shù)據(jù)的打印輸出。
超聲波發(fā)射電路的作用是將單片機(jī)送來(lái)的40KHz的脈沖信號(hào)放大到20V，以滿足超聲波發(fā)射對(duì)傳感器的驅(qū)動(dòng)要求。
超聲波接收電路的作用是接收從液面反射回來(lái)的脈沖信號(hào)并觸發(fā)外部中斷。
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