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《儲油罐液位測量系統(tǒng)設(shè)計》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、儲油罐液位系統(tǒng)設(shè)計ADOACCESS設(shè)計目的研究背景超聲波液位測量理論基礎(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計方框圖超聲波測距電路設(shè)計軟件設(shè)計方框圖液位測量的誤差分析設(shè)計目的能實時的檢測液位，并能夠明顯的顯示出來能對低、高液位實現(xiàn)報警能根據(jù)報警控制儲油罐，實現(xiàn)液位的智能控制國內(nèi)液位液位控制系統(tǒng)設(shè)計液位系統(tǒng)優(yōu)越性接觸式檢測易腐蝕靈敏度低低耗費(fèi)實時顯示液位無接觸式檢測超聲波液位測量原理超聲波液位測量其實就是要測量超聲波測距儀到液面的距離，如果超聲波測距儀安裝在底部，測得的距離即為液位高度，如果超聲波測距儀安裝在液面上方，需要通過換算來算得液位高度（液罐總高度減去測得的距離即為液
2、位高度）。本文選擇把測距儀安裝在液面上面，測距儀安裝相對方便些。超聲波測距原理超聲波回波檢測法超聲波發(fā)射器發(fā)出單個或一組超聲波脈沖，在發(fā)射時刻同時計時器開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中遇到被測目標(biāo)，經(jīng)過反射到達(dá)超聲波接收端，此時停止計時器計時，得到的時間t就是超聲波在發(fā)射器和被測目標(biāo)之間來回傳播的時間。超聲波測距常用發(fā)射脈沖波形Access2000數(shù)據(jù)庫技術(shù)HTML技術(shù)溫度傳感器發(fā)射驅(qū)動單片機(jī)LED顯示控制電路報警電路超聲波接收處理控制鍵盤該系統(tǒng)由AT89C2051單片機(jī)、超聲波發(fā)射電路、接收放大電路、環(huán)境溫度采集電路、報警電路、控制鍵盤、控制
3、電路及顯示電路組成。AT89C2051單片機(jī)是整個系統(tǒng)的核心部件，協(xié)調(diào)各部件的工作。發(fā)射驅(qū)動模塊振蕩源和放大驅(qū)動電路，單片機(jī)控制發(fā)射模塊產(chǎn)生40kHz的頻率信號來驅(qū)動超聲波傳感器，每次發(fā)射包含若干個脈沖（發(fā)射持續(xù)約0.15ms），當(dāng)?shù)谝粋€超聲波脈沖發(fā)射后，計數(shù)器開始計數(shù)，在檢測到第一個回波脈沖的瞬間，計數(shù)器停止計數(shù)，這樣就能夠得到從發(fā)射到接收的時間Δt；溫度采集電路也將現(xiàn)場環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集送到單片機(jī)中，提供計算距離時對超聲波傳播速度的修正。最終單片機(jī)利用公式s=12vΔt和v=331.5+0.607T計算出被測距離，然后與系統(tǒng)預(yù)設(shè)距離比較，如果小
4、于預(yù)設(shè)最低液位或者大于預(yù)設(shè)最高液位，單片機(jī)進(jìn)行液體流入流出自動控制；當(dāng)液位變化過快或者其他單片機(jī)無法進(jìn)行液位控制的情況下，單片機(jī)啟動報警電路通知工作人員進(jìn)行人為干預(yù)。完成這些步驟進(jìn)行第二次超聲波發(fā)射。在這過程中單片機(jī)顯示電路不斷的更新顯示的液位值。超聲波測距系統(tǒng)硬件設(shè)計超聲波發(fā)射電路圖本文采用變壓器升壓增加驅(qū)動能力。整個發(fā)射電路由555振蕩電路、晶體管放大電路、變壓器以及壓電超聲波傳感器組成。40kHz振蕩信號由555集成塊和周圍電路產(chǎn)生,然后送至放大電路驅(qū)動壓電傳感器發(fā)出一系列的脈沖群,每一個脈沖群持續(xù)時間大約為0.15ms左右。信號經(jīng)過三級管
5、放大,再經(jīng)過阻抗匹配電路即變壓器(變壓器輸入輸出比1∶10)后,驅(qū)動超聲波發(fā)射頭,發(fā)射換能器兩端就加上了高電壓,內(nèi)部的壓電晶片開始震動,經(jīng)過壓電換能器將發(fā)出40kHZ的脈沖超聲波。超聲波發(fā)射電路圖超聲波接收和處理電路圖接收電路信號變化關(guān)系圖顯示模塊使用靜態(tài)顯示，這樣可以提高單片機(jī)工作效率，同時提高顯示亮度，在室外使用時方便使用者讀取數(shù)據(jù)。靜態(tài)顯示器的優(yōu)點是顯示穩(wěn)定，在發(fā)光二極管導(dǎo)通電流一定的情況下顯示器的亮度高，控制系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，僅僅在需要更新顯示內(nèi)容時，單片機(jī)才執(zhí)行一次顯示子程序，這樣大大節(jié)省了單片機(jī)CPU的時間，提高了單片機(jī)的工作效率；缺
6、點是位數(shù)多時，硬件開銷太大。因此靜態(tài)顯示適合顯示亮度要求高、位數(shù)不多的情況下使用。顯示電路學(xué)生信息表person企業(yè)信息表company公共信息表news學(xué)生模塊企業(yè)模塊管理員模塊其它模塊鍵盤電路設(shè)計鍵盤采用4×4矩陣式鍵盤，接單片機(jī)P2口，由程序掃P2口判斷按下的是那個位置的鍵，然后查詢鍵值表，執(zhí)行相應(yīng)的功能。電源原理圖所設(shè)計的直流穩(wěn)壓電源電路的原理圖如下所示，它由降壓變壓器、整流橋、濾波電路和集成穩(wěn)壓芯片組成。這樣設(shè)計相對簡單也能滿足系統(tǒng)的需要初始化監(jiān)測液位顯示液位液位判斷報警及處理返回首先主程序完成初始化，然后發(fā)生超聲波并啟動計時器開始計時
7、。為避免串?dāng)_，在發(fā)射期間接收中斷INT0關(guān)閉，在發(fā)射完畢后開啟中斷INT0。當(dāng)超聲波回波被接收到后，引發(fā)中斷停止計時。然后讀取溫度和時間，再確定該溫度下超聲波在液體中的傳播速度，最后計算液位。計算出液位后，與預(yù)設(shè)的最高液位和最低液位值進(jìn)行比較，如果超出預(yù)設(shè)值就做出相應(yīng)的自動操作。再往后和液位極限值比較，如果超過極限值就認(rèn)定系統(tǒng)不能完成自動控制，啟動報警電路，提醒相關(guān)人員進(jìn)行人為操作。最后調(diào)用顯示子程序，如果不需要系統(tǒng)進(jìn)行任何操作的話就直接調(diào)用顯示子程序。初始化查詢是否開始發(fā)射超聲波同時啟動計數(shù)器延時0.05msP1.7置0停止發(fā)射調(diào)用子程序計算距
8、離報警調(diào)用顯示子程序開中斷再次發(fā)射超聲波P0.1=1是否P0.1=0讀取溫度關(guān)中斷讀取時間否是主程序流程圖否關(guān)閉電磁閥是否超過液位極限打
