1、“.....通过单片机内部分频,发生的信号,经过超声波发射电路,获得探头所需的的频率。发射电路超声波液位仪是基于反射超声波的测距原理来确定液位,因此,它在工作时为了能够接收到回波信号,就需要发射出具有定强度的超声波信号,并且发射部分为超声波探头提供个具有定频率的电压信号。两片十进制计数器和触发器组成的超声波发射电路,如图。由于单片机使用时钟晶体,经过单片机内部的分频,发出信号为,要产生的信号,需要对信号进行分频,不仅是十进制计数器,也可以将两片,实现对信号分频的效果,当单片机的管脚发射的时间信号脉冲处于高电平时,使发出的频率通过,经过高低电平转换,传到发射探头,引起共振,驱动超声波探测器发出超声波,如图。上海师范大学信机学院毕业设计接收电路超声波接收电路设计由反向比例运算电路,滤波电路和阈值电压比较三部分组成,超声波在传播的传播中不可避免地衰减......”。
2、“.....反射回来的回波信号已经极其微弱,要想测到回波,必须对其进行滤波放大,放大调节后的信号作为输入信号,变成直流电平。接收超声波的放大电路,采用的是反向比例运算电路,如图所示,由于输入电压通过电阻作用于集成运放的反向输入端,故输出电压与输入电压反向。根据运算放大器的放大倍数公式可知,第级放大电路反向放大倍,同理二级放大电路放大倍,经过滤波电路,恢复了正向波形,接收信号被放大倍。接收探头采用与发射探上海师范大学信机学院毕业设计头相同的超声波探头。超声波液位仪接收部分的任务是通过适当的滤波将超声波探头接收到的微弱信号经滤波放大和检波后送至信号处理器。它的主要组成部分是滤波放大放大调节检波和信号处理。再和电压比较器设定的阈值电压进行比较,获得低电平信号,传给单片机的外中断,单片机内的计数器停止计数。从而得到超声波从发射到返回时间,最后把时间量与声速相乘,转换为距离量......”。
3、“.....可显示汉字及图形,内置国标码简体中文字库点阵个字符点阵可与直接连接,并且提供两种接口来连接微处理机即位并行及串行两种连接方式。具有多种功能光标显示画面位移睡眠模式等。温度测量电路由于超声波在空气中的传播速度和温度有关,为了修正超声波的速度,就需要测量温度,以便获得准确的超声波速度。温度测量就是为了实现这目的。温度测量采用公司的芯片,该芯片的性能指标如下独特的单线接口,只需个接口引脚即可通信多点能力使分布式温度检测应用得以简化不需要外部组件可用数据线供电不需要备份电源测量范围从,增量值为以位数字值方式读出温度用户可定义的,非易失性温度告警设置告警搜索命令识别和寻址温度,温度在编定的极限之外的器件串行通信口电路由于单片机提供的是的电平,而计算机提供的是电平,要实现单片机与计算机的通信,必须对它们的电平进行转换......”。
4、“.....如图。上海师范大学信机学院毕业设计单片机本身的串行接口,为电平,信号幅值较低,易受干扰只适合很近距离的通讯,因此,广泛采用串行接口与间进行电平转换。电压改变的速度必须和接收端的接收速度保持致。完接口需要根线,采用标准的芯插不对,则重新发送若正确,则终止通讯,如图。上海师范大学信机学院毕业设计流程图该程序的主要功能是使用单片机和温度传感器完成对温度的检测和补偿。通过完成对芯片的控制和数据传输。由于器件本身有严格的时间配合,所以程序控制上比较复杂。总体流程图,如图所示上海师范大学信机学院毕业设计软件程序调试上海师范大学信机学院毕业设计复位电路程序调试用来写写使能器件有个写使能锁存功能,再次写操作开始以前这个锁存必须被设置。如图。指令设置该锁存,而指令将复位该锁存。该锁存在上电复位或次有效地字节页或状态寄存器的写操作完成后自动复位,如果引脚被拉低该锁存也复位......”。
5、“.....不需要输出个字节的地址或数据。用来写状态寄存器指令上海师范大学信机学院毕业设计写状态寄存器在写数据到状态寄存器之前,写使能锁存必须由指令设置,如图。先将引脚拉低以选通,然后输出指令之器件,然后再将拉为高,禁止,这部分操作在函数写使能中实现。之后再次拉低引脚以选通,先发送指令至器件,然后跟随位数据,这位数据相应于状态锁存器的内容。该操作有变高来结束。如果在和两指令之间不讲拉高,则指令将被忽略。发送和接收超声波程序调试开始发送超声波开始发送脉冲延时大约停止发送延时等待超声波探头器外部中断允许单片机通过端口,发送连串脉冲,用来控制时间。启动定时器上海师范大学信机学院毕业设计,同时延时之后,当有接收到超声波回波的时候,产生外部中断信号,由单片机的端口外部中断启动。超声波返回中断读取计数器中的值头。设计中实现了超声波液位仪的远程通讯功能,将单片机获得的液位数据传送到上位机......”。
6、“.....并可将历史数据存储在机内,尤其适用于室外测量或恶劣环境下的测量,由此使得系统的应用范围更广。本系统采用的是芯的型连接器串行通讯,通讯距离最远可达。封装如图所示。需要外界只电容,或者的电解电容。之所以需要电容,是因为电平是工作在大约之间,需要把将电压转换成电平所需要的和。电路上形象地称为电荷泵。设计中选用了针的型连接器,如图所示,并给出了个引脚的功能。说明引脚,方向,载波检测引脚,方向,数据输入上海师范大学信机学院毕业设计引脚,方向,数据输出引脚,方向,数据终端就绪引脚,地引脚,方向,数据设备就绪引脚,方向,请求发送引脚,方向,清除发送引脚,方向,振铃指示第四章系统软件设计软件总体设计软件设计流程图单片机液位仪的软件功能是控制超声波的发射和接收,对超声波的传输时间进行测量,结合超声波的传播速度,计算出距离,并把数字滤波后的结果显示出来。要实现上述功能......”。
7、“.....软件总体流程图,如图所示。上海师范大学信机学院毕业设计目前单片机的主流编程语言有汇编语言和语言两种。汇编语言的优点是程序效率高代码短,但存在可读性可移植性差的缺点。语言的优点是可读性好可移植性好的优点,但存在代码效率较低代码较长的缺点。考虑超声波液位测量系统测量速度要求不高,数据计算量大的特点,超声波液位测量系统采用语言编写。软件设计运用模块化程序设计思想,对不同功能的程序进行分别编程,这样不但使得整个软件的层次和结构比较清晰,而且有利于软件的调试和修改。按照液位测量仪的需要,超声波驱动与数据处理模块主要任务是用单片机产生的脉冲,驱动超声波探头器发射超声波,同时采用计数器计时当超声波接收器接收到回波信号时停止计时,由此得出超声波的传输时间......”。
8、“.....可求出待测距离,由此算出液体的高度。主程序结构流程图主程序是单片机程序的主体,它负责调用系统的子程序,中断程序等各个功能转换。如图所示为系统的主程序流程。程序首先完成初始化过程,然后是个重复的控制发射信号,而且每次发射周期结束都会判断在发射信号后延时等待的过程中是否发生了中断,即回波是否到达。由于采用了单片机并考虑整个系统的控制流程,整个系统软件都由系列单片机语言实现。由于距离值的得出及显示是在中断子程序中完成的,因此在初始化发射程序后进入中断响应的等待。在中断响应之后,原始数据经计数值与距离值换算子程序,二进制与十进制转换子程序后显示输出。如图。上海师范大学信机学院毕业设计上海师范大学信机学院毕业设计回波接收流程图中断程序流程图中断服务程序是响应单片机的外部中断。在系统硬件中,发射的脉上海师范大学信机学院毕业设计冲信号遇到障碍物反射后......”。
9、“.....在中断服务程序中,要从把进入中断服务程序处的计数值读出并保存在中,再对该数据进行处理,计算得到相应的距离值,并转换为十进制,最后显示输出。如图和图。上海师范大学信机学院毕业设计串行口通信流程图为了便于数据的存储和管理,需要超声波液位检测仪与机进行通讯,将有关数据存入机中,操作人员可以通过这些数据清楚地了解当前的液位情况。本设计将串行口的工作方式定义为方式,这时它是个位的异步串行通讯口,为数据输出线,为数据输入线。由于此时单片机比较空闲,所以可以采用查询方式进行通讯。在发送数据之前,先发个字节的请求码,接收到上位机的应答后,向上位机发送数据的个数,最后发送数据。上位机接收完数据后,要向液位仪发送个确认码,如果接收的数据个此可知,除了声波的传播时间的测量准确性,声波的传播速度起着决定性的作用,声速的变化取决于传播媒介的不同。在实际应用中,多种因素影响着传播媒介及声速......”。
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