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重庆邮电大学 毕业设计（论文）
基于单片机的超声
设计（论文）题目： 波液位检测系统设计
学 院 名 称 ： 学 生 姓 名 ： 专 业 ： 班 级 ： 学 号 ： 指 导 教 师 ： 答辩组 负责人 ：
自动化学院 汪xz 测控技术与仪器
0821xxx 2010213xxx
填表时间： 2014 年 6 月
重庆邮电大学教务处制
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重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
摘 要
液位测量及控制广泛应用于工业、生活等领域，由于许多测量环境条件及其恶劣，例如对具有腐蚀性的液体的液位测量。显然，传统的液位测量设备已不能满要求。因此，一些基于超声波的非接触式液位测量控制技术应运而生。本文利用单片机的强大功能，通过硬件和软件的完美结合，设计、实现了一种基于超声波的液位检测控制系统。系统由液位测量模块、数据显示模块、液位控制模块、超限报警模块和参数设置模块组成，通过HC-SR04超声波测距模块采集数据，经过单片机进行数据处理，然后进行实时液位显示，同时发出液位控制信号和报警控制信号。最后，对所实现的实物进行了测试。测试结果表明系统功能符合设计要求，能达到易控制、稳定性强、测量精度高、安全性高、功耗低的预期目的。
【关键词】单片机 超声波 液位测量 液位控制
- I -
重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
ABSTRACT
Level measurement and control are widely used in the industrial field and other related fields. In the field of industry, many measurement environments are very bad such as the level measurement of corrosive liquids. Obviously, the traditional level measurement devices can not satisfy the requirements. As a result, some control based on the non-contact ultrasonic level measurement technology arises at the historic moment. This paper makes use of the powerful features of the SCM and the perfect combination of software and hardware to design and implement an advanced control system for liquid level measurement based on the ultrasonic measurement. The designed system includes level measurement module, data display module, level control module, limit alarm module, and parameter set module. The system collects data through HC-SR04 Ultrasonic Ranging Module, and then process the data, display the level in real-time and issue level control signal and the warning signal. Finally, the system was tested. The tested results show the system functions can meet the designed requirements, which achieve control easily, high stability, high accuracy, and high security.
【Key words】 SCM Ultrasonic Level measurement Level control
- II -
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目 录
第一章 绪论 ...................................................................................................................................... 1 第一节 课题的提出和意义 .......................................................................................................... 1 一、课题的提出 .......................................................................................................................... 1 二、课题的意义 .......................................................................................................................... 1 第二节 国内外液位检测控制技术的发展现状 .......................................................................... 2 第三节 本课题主要研究内容 ...................................................................................................... 3 第二章 整体方案设计 ...................................................................................................................... 4 第一节 方案设计架构 .................................................................................................................. 4 第二节 超声波测量技术 .............................................................................................................. 5 一、超声波的定义及特性 .......................................................................................................... 5 二、超声波测距原理 .................................................................................................................. 5 第三节 本章小结 .......................................................................................................................... 6 第三章 硬件设计 .............................................................................................................................. 7 第一节 单片机的最小系统组成 .................................................................................................. 7 第二节 LCD1602液晶显示模块 ................................................................................................. 8 一、LCD1602液晶显示简介 ..................................................................................................... 8 二、显示内容 .............................................................................................................................. 9 第三节 设置模块 .......................................................................................................................... 9 第四节 报警模块 ........................................................................................................................ 10 第五节 液位测量模块 ................................................................................................................ 11 一、HC-SR04简介 ................................................................................................................... 11 二、引脚接线方式 .................................................................................................................... 12 三、模块工作原理 .................................................................................................................... 12 第六节 液位控制模块 ................................................................................................................ 13 第七节 本章小结 ........................................................................................................................ 14 第四章 软件设计 ............................................................................................................................ 15 第一节 编译语言与编译思想 .................................................................................................... 15 第二节 软件设计 ........................................................................................................................ 15 一、总体设计 ............................................................................................................................ 15 二、关键模块程序设计 ............................................................................................................ 16 第三节 本章小结 ........................................................................................................................ 20
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