利用超声波传感器测量液位高度

1、本科生毕业设计（论文）题目：利用超声波传感器测量液位高度The Design of Using Ultrasonic Sensor Measure TheLiquid Level Altitude院系名称：学生姓名：学生学号：专 业：扌旨导老师：完成时间：本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文）是本人在指导教师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。其中除加以标注和致谢的地方，以及法律规 定允许的之外，不包含其他人已经发表或撰写完成并以某种方式公开 过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位或证书而作的材 料。其他同志对本研究所做的任何贡献均已在文中作了明确的说明并 表ZF谢意。本毕业设计（

2、论文）成果是本人在江西师范大学读书期间在指导 教师指导下取得的，成果归江西师范大学所有。特此声明。声明人（毕业设计（论文）作者）学号:声明人（毕业设计（论文）作者）签名:签名日期:年 月 日随着现代科学技术的发展，人们逐渐了解到，超声波的穿透力很强不易损坏 物体，而且它在两万赫兹以上，不会影响到人们的正常工作，并且他的传播速度 快。由于超声波具有这样大的优点，所以人们对超声波的利用率越来也高。从大 到工业体系的探伤，小到测距和金属表面清尘，超声波几乎无处不在的伴随我们 的生活。本设计是以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声 波测距仪。整个电路采用模块化设计，由单片机控

3、制模块，超声波发射模块，超 声波接收模块和数据显示模块组成。软件部分由主程序、预置子程序、发射子程 序、接收子程序、显示子程序组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现 超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和 软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。关键词: AT89S52 ；超声波；测距IAbstractWith the development of modern science and technology, peopIe graduaI Iy understanding that the ultrasonic wave penetra

4、ting power i s very strong . The uItrasonic wave is not easy to damage the object, morover it above 20KHZ and affect peop I e5 s noma I work. So the us i ng of U Itrason ic wave i s more and more f reque nt. From the I arge sea I e flaw detection of the i ndustr i a I system to the measur i ng d i s

5、tance and c I ear i ng of the meta I surface r the ultrasonic wave is usefuI in our every daily I ife .The ultrasonic di stance measurer design with digitai display funct ional moduIe used AT89C52 MCU as the core component, of which carr ies the character i st ics wi th Iow-cost, high-preci s ion an

6、d whole ci rcui t used moduI ar design, it ineludes the MCU control moduIe, uItrasonic transmit module,ultrasonic receive module and the Data display the software design part, it contains the main program, the presets subroutine,the launch subroutine,the receiving subroutine and the display the comp

7、rehens i ve ana lysis process i ng of the AT89C51 MCU. The s i gna I of each detector can reaI izing the functions of uItrasonic on these, designed the overaI I scheme of the the final Iy, through the hardware and software rea I i ze the who I e the re I evant parts have the hardware c i rcu i t d i

8、 agrams and program flow charts on the appendixKey words :AT89S52； Si lent Wave； Measure Distance摘 要错误!未定义书签。ABSTRACT错误!未定义书签。1引言错误!未定义书签。2课题设计的任务和要求错误!未定义书签。3课程的方案设计与论证错误!未定义书签。系统整体方案的设计错误!未定义书签。设计方案一错误!未定义书签。设计方案二错误!未定义书签。方案比较以及论证错误!未定义书签。系统整体方案的论证错课!未定义书签。4系统的硬件结构设计错误!未定义书签。各芯片功能特点简介错误!未定义书签。52系列

9、单片机的功能特点错误!未定义书签。CX20106简介及其调试错误!未定义书签。74ls573管脚及功能特点错课!未定义书签。测距原理及框图错误!未定义书签。超声波测距的原理错误!未定义书签。超声波测距仪原理框图错误!未定义书签。超声波发射电路错误!未定义书签。超声波检测接收电路错误!未定义书签。数据显示部分电路错误!未定义书签。超声波测距系统的硬件电路设计错课!未定义书签。5系统的软件编程设计错误!未定义书签。超声波测距仪的算法设计错误!未定义书签。主程序流程图错误!未定义书签。超声波发生子程序和超声波接收中断程序错误!未定义书签。系统的软硬件调试错课!未定义书签。6结束语错误!未定义书签。参

10、考文献错误!未定义书签。附录一：超声波测距电路原理图错误!未定义书签。附录二：程序清单错误!未定义书签。在科学技术日新月异发展的今天，许多场合开始引进电子设备做为辅助检 测，针对诸多行业储液罐液位测量的特点和技术要求，设计一种基于超声波传感 器的液位高度测量系统。超声波是由机械振动产生的，可在不同介质中以不同的 速度传播，由于超声波具有定向性好，能量集中，在传输过程中衰减小，反射能 力较强等特点，超声波传感器可广泛应用于非接触式检测法，不受光线，被测物 颜色等的影响，它不仅能够定点和连续测液位，而且能方便地提供遥测或遥控所 需的信号。与其他侧位技术相比较，它不需要特别防护，安装维修较方便，而且

11、 结构方法都较简单，价格低廉。在超声波液位测量技术中，应用最广泛是超声波 脉冲回波方法，由发射传感器发出超声波脉冲，传到液面经反射后返回接收传感 器，测出超声波脉冲从发射到接受所需的时间，根据媒介中的声速，就能得到从 传感器到液面之间的距离，从而确定液位高度。2课题设计的任务和要求设计一个超声波测距仪，任务：(D. 了解超声波测距原理。(2) .根据超声波测距原理，设计超声波测距器的硬件结构电路。 设计一个超声波测距仪，要求：(1) .设计出超声波测距仪的硬件结构电路。(2) .对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送与接 收，从而实现利用超声波方法测量物体间的距离，并且，测距范围

12、在20cm-2m 之间，测量精度控制在3mm以内。(3) .对设计的电路进行分析。(4) .以数字的形式显示测量距离。153课程的方案设计与论证系统整体方案的设计由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声 波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简 单，并且在测量精度方面也能达到农业生产等自动化的使用要求。超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机 械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液 哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因 而用途也各不相同。目前在近距

13、离测量方面常用的是压电式超声波换能器。根据 设计要求并综合各方面因素，本文采用AT89S52单片机作为控制器，用动态扫描 法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。3.1.1设计方案一（发射部分）通过NE555振荡器设计出振荡电路，产生40KH的脉冲在通过 CD4069的驱动作用于超声波发射探头上（如图3-1 ）o（接收部分）将超声波探头接收到的正弦40KH超声波信号（其VPP为50mV） 通过LM324运放三级放大以及整形以后产生VPP为的梯形波信号，用锁相环电路 进行检波处理后，启动单片机中断程序（如图3-2） 11o3. 1.2设计方案二（发射部分）通过单片机发射40KH的脉

14、冲，在经过4069非门，在经过4011 与非门的驱动作用于超声波发射探头上（如图3-3）、（如图3-4） 2o（接收部分）将超声波接受探头接收到的信号通过CX20106整形和滤波以后 再CX20106的7脚输出一个40KH的脉冲，在单片机的处产生一个下降沿（如图 3-5）。40筑巾0 / hj i /3 k» 2 /ClVS2XTLIR2TALZP3 0 仅 XD PZ 1470 pzme PM ME K4«T0 PMSCPM 6CR PM MOVCCW IDI加 Y/CM FDSDS WlSW «-?M36 FlJ j /PI阿 pi ms Pl 2 pi i

15、Pl 4 PI 5 PI 6 PI ?mow m 1/9ggii g YSI2HtkMd!巴q ?刖！ TTT7 TTTT ? ?! g g切3 7TTT Z Pl ?21 HO2b Hizigc图3-3超声波发射电路原理图1图3-4超声波发射电路原理图2CX20106十5NClC2G卜D ft!C3 OlT VCCV<reITigr-co1R1R24.72001:丿2E3F0十C：k33JP+Cl4 C：lu7：uOLT40K图3-5超声波接收电路原理图3.1.3方案比较以及论证通过方案一和方案二的比较我们可以发现，在方案一中的发射电路中，我们 可以用NE555振荡产生40KH的方波信

16、号，它是基于硬件的基础上，便于我们可 以通过示波器观察到40KH的方波，具有直观且易于观察的特点，有利于电路的 检测。在方案二中，我们可以通过单片机产生40KH的脉冲信号，在通过CD4069 （或者74LS04）驱动，将40KH的脉冲信号发射出去，由于是软件控制，准确度 比较高。经过比较我们发现，在发射电路中方案一的设计是比较经济实惠而且比 较方便，但方案二中的软件设计使发射超声波时间比较容易控制，而且超声波的 频率准确度比较高，本设计要求测量精度在3帧以内，所以我们选择方案二来产 生超声波。在接收电路中我们发现,在方案一中我们通过LM324三级放大,再通过LM567 检波电路，此电路调试比较

17、复杂，在做三级放大时，放大倍数不容易控制，在输 出波形上会发生小幅度的偏移。在方案二中我们通过采用CX20106可以将信号进 行放大和整形处理，在CX20106的5脚和7脚串联一个200K的电阻可以将频率 稳定在40KHo因此在本次设计中，我们选用的是方案二，以提高测量结果的准确度，并且 在整个系统中我们都会采用单片机做计算和显示。系统整体方案的论证超声波测距的原理是利用超声波的发射和接受，根据超声波传播的时间来计 算出传播距离。实用的测距方法有两种，一种是在被测距离的两端，一端发射， 另一端接收的直接波方式，适用于身高计；一种是发射波被物体反射回来后接收 的反射波方式，适用于测距仪。此次设计

18、采用反射波方式。测距仪的分辨率取决于对超声波传感器的选择。超声波传感器是一种采用压 电效应的传感器，常用的材料是压电陶瓷。由于超声波在空气中传播时会有相当 的衰减，衰减的程度与频率的高低成正比；而频率高分辨率也高，故短距离测量 时应选择频率高的传感器，而长距离的测量时应用低频率的传感器，在本设计中 我们采用40KHZ的传感器。4系统的硬件结构设计超声波测距仪硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射 电路和超声波检测接收电路三部分。单片机采用AT89S52,采用12MHz高精度的 晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。单片机用端口输出超声波发射器 所需的40kHz的方波信号，利

19、用外中断0 口监测超声波接收电路输出的返回信号。 显示电路采用简单实用的四位共阴LED动态扫描显示。超声波发射电路主要由 74LS00和超声波发射器T-40构成，单片机端口输出的40kHz的方波信号一路经 一级与非门后送到超声波发射器的一个电极，另一路经两级与非门后送到超声波 发射器的另一个电极，用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可 以提高超声波的发射强度。压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作 的。超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。当它的两极外加脉冲信号, 其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片会发生共振，并带动共振板振 动产生超声波，这时它就是一个超声波

20、发生器；反之，如果两电极问未外加电压, 当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这 时它就成为超声波接收换能器。超声波检测接收电路主要是由集成电路CX20106A组成，它是一款红外线检 波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波 频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz较为接近，可以利用它制作超声波检测 接收电路。实验证明用CX20106A接收超声波（无信号时输出高电平），具有很好 的灵敏度和较强的抗干扰能力。各芯片功能特点简介52系列单片机的功能特点At89s52是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系统可编程 Fl

21、ash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于 常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。该系列 单片机引脚与封装如图4T所示。J14023©338437536Q35734833321O31113D12201328142715261©25172A1823222021<T2) P1.0 (T2 EX) P1.1 匚P1.2 匚P1.3 匚P1.4 匚(MOSI) F

22、1.5 EZ (MISO) P1.e EZ(SCK：I P1.7 C=RST匚(RXOj R3.0 匚 (TXD ：. P3.1 匚 (TnTC j P3.2 匚 ONTT? P3.3 匚<TO) P3.4 匚(T1) P3.5 匚P3.6 匚(RO) P3.7 匚XTAL2 匚XTAL.1 匚GND匚Zl vccZ) FO.D (ADO) Z) FC 1 (ADI) Zl FO.2 (AD2) Z) FO.3 <AE>3) Z FC .A (ACM)Z FC.5 <AO5) Z) FO.e (AD«) 二)RG7 (AD7) Z EA*VPPZl AL.E-

23、'RROOZl FSEN二P2 7 (A15 Z F2.8- (A14 Z) F2 5 (A13Z) P2.A (A12) Z F2 3 <A11 Zl F2 2 (A1DZ) P2 1 I A® F2.D(A3)图4T 51单片机系列封装图AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash, 256字节RAM, 32位I/O 口 线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2 级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允 许RAM、定时器

24、/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保 存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。8 位微控制器8K字节在系统可编程Flash AT89S52引脚P0 口： P0 口是一个8 位漏极开路的双向I/O 口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0 端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。4. 1.2 CX20106简介及其调试其内部结构图（如图4-2）中，CX20106的总放大增益约为80dB,以确保其 7脚输出的控制脉冲序列信号幅范围内。总增益大小由2脚外接的R1, C1决定, R1越小或C越大，增益越高。C1取值过大时将造成频率响应变差，通

25、常取为 luf, C2为检波电容，一般取，CX20106采用峰值检波方式，当C2容量较大时将 变成乎均值检波，瞬态响应灵敏度会变低，C2较小时虽然仍为峰值检波，且瞬 态响应灵敏度很高，但检波输出脉冲宽度会发生较大变动，容易造成解调出错而 产生误操作。R2为带通滤波器中心频率fO的外部电阻，改变R2阻值，可改变 载波信号的接受频率，当fO偏离载波频率时，放大增益会显著下降，C3为积分 电容，一般取330PF,取值过大，虽然可使抗干扰能力增强，但也会使输出编码 脉冲的低电平持续时间增长，造成遥控距离变短。7脚为输出端，CX20106处理 后的脉冲信号由7脚输出给后续电路在加工处理推动负载工作。一些

26、资料表示，在CX20106的1脚输入的信号。在5脚将会输出滤波后放大 的有用信号。在实测中，5脚并没有一个放大的信号输出。实际调试的时候只关 心芯片的7脚在收到信号是是否有一个下降沿产生。在本电路的调试中，如果一直发射超声波，在7脚将会有周期的低电平产生。 不会像通常认为的那样，即一直发射信号时，7脚一直为低电平。这是刚用 CX20106时的一个常见错误。只要通过单片机来来计算发射信号时到收到信号是 产生下降沿这段时间的长度，再通过数学计算，转化为距离，然后在显示器上显 7J o74ls573管脚及功能特点741 s573管脚排列图及逻辑图（图4-3）如下:100D11<2J(3I4cI

27、(0C(7i-(0C03D40oc1D2D3D4D5D6D何8D GND13 2021931&4175166157148139121C1120304QSQ«Q?Q101 vcc1Q2Q3Q 4Q 5Q 6Q 7Q 8Q 胆图4-3 74ls573管脚排列图（左）及逻辑图（右）741 s573功能特点如下表所示：表4T 74ls573功能特点输入输岀输出控制使 能数据/0CGDQLHHHLHLLLLX00HXXZH二高电平L二低电平X二不定Z二高阻Q0二建立稳定条件前Q的状态测距原理及框超声波测距的原理超声波测距从机理上可以分为共振式和脉冲反射式两种，该设计采用后者。 工作时由

28、超声波发射极发射超声波，同时开始计时，超声波在空气中传播,当碰到 障碍物时，由于其良好的反射能力而被反射，由超声波接收极接收，此时计时结 束。记超声波往返的时间为t.根据S二ct/2计算超声波收发极与障碍物之间的距 离，这就是通常所说的渡越时间法,也称时间差测距法。其中c为超声波波速，与 环境温度有关，在测量精度要求高的场合要考虑温度影响，可由软件进行调整补 偿;在测量精度要求不是很严格的情况下,可以忽略温度的影响，超声波波速与温 度的关系如下表：表4-2超声波波速与温度的关系表温度CC）30201000000声速(m/s)1319252338444986超声波测距仪原理框图应用单片机软件产生

29、40RHZ的信号，经驱动放大后通过超声波发射器输出； 超声波接收器将接收到的超声波信号经放大器放大，用锁相环电路进行检波处理 后，启动单片机中断程序，测得时间为t,再由软件进行判别、计算，得出距离 数并送LED显示。（如图4-4）:图4-4超声波测距仪原理框图超声波发射电路超声波发射电路原理图如图4-5所示。发射电路主要由与非门74LS00和超 声波发射换能器T-40构成。压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波换能器内部有 两个压电晶片和一个换能板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它 就是一个超声波

30、发生器；反之，如果两电极问未外加电压，当共振板接收到超声 波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接 收换能器。超声波发射换能器与接收换能器在结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志。超声波检测接收电路集成电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外 遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz 较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路（如图4-6） o实验证明用 CX20106A接收超声波（无信号时输出高电平），具有很好的灵敏度和较强的抗干 扰能力。CX20106【N Cl C2 GND fO C3

31、OUT VCC+5T<GJ寸900、1R1R4.721Oh丿2Ok0十c:7)PC1+ C27:u01T-40r丁 _图4-6超声波检测接收电路数据显示部分电路显示电路主要由单片机，74ls573和四位动态共阴数码管构成，其中数据锁 存由74ls573完成，单片机I/O 口 P0 口作为数码管段选端口，P2 口作为数码管 位选端口，具体电路如图4-7所示：超声波测距系统的硬件电路设计本系统的特点是利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往 返时间的计时，然后直接将测量的距离用共阴数码管显示出来。单片机选用 AT89S52,经济易用，且片内有8K的可编程FLASH,便于编程。电路原

32、理图如图 4-8所示叭CIn2TJ10汁二叮0口存.8血:IS101?加HI02P1I附P14切hi尙h5P1?P2STwWW加St?“昭fis?pwi划Yli海划卅VISI的图4-8超芦波测距电路原理图5系统的软件编程设计超声波测距仪的软件设计主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中 断程序及显示子程序组成。我们知道c语言程序有利于实现较复杂的算法，汇编 语言程序则具有较高的效率且容易精细计算程序运行的时间，而超声波测距仪的 程序既有较复杂的计算（计算距离时），又要求精细计算程序运行时间（超声波 测距时），所以控制程序可采用c语言和汇编语言混合编程。超声波测距仪的算法设计超声波测距的原理

33、为超声波发生器T在某一时刻发出一个超声波信号，当这 个超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器R所接收到。这样只要计 算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与 反射物体的距离。距离的计算公式为：d = s/2 = （c X t）/2（1）其中，d为被测物与测距仪的距离，S为声波的来回的路程，C为声速，t 为声波来回所用的时间。在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器TO, 利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声 波反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在INTO或INT1端产生一个中断 请求信号，单片机响应外部中断请求，执

34、行外部中断服务子程序，读取时间差， 计算距离。主程序流程图软件分为两部分，主程序和中断服务程序，主程序完成初始化工作、各路超 声波发射和接收顺序的控制。定时中断服务子程序完成超声波的发射，外部中 断服务子程序主要完成时间值的读取、距离计算、结果的输出等工作。程序首先是对系统环境初始化，设置定时器TO工作模式为16位定时计数器 模式。置位总中断允许位EA并给显示端口 P0和P2置位（本设计采用四位共阳 LED动态显示，P0为段选口，P2为位选口，均低电平有效）。然后调用超声波发 生子程序送出一个超声波脉冲，为了避免超声波从发射器直接传送到接收器引起 的直射波触发，需要延时约ms （这也就是超声波

35、测距仪会有一个最小可测距离 的原因）后，才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用的是12 MHz的 晶振，计数器每计一个数就是1 US,当主程序检测到接收成功的标志位后，将 计数器TO中的数（即超声波来回所用的时间）按式（2）计算，即可得被测物体 与测距仪之间的距离，设计时取209时的声速为344 m/s则有：d = （c X t）/2 = 172T0/10000cm（2）其中，TO为计数器TO的计算值。测出距离后结果将以十进制BCD码方式送往LED显示约，然后再发超声波脉 冲重复测量过程。为了有利于程序结构化和容易计算岀距离，主程序采用C语言 编写，主程序流程图如下（图5-1）：开始单片

36、机初超声渡发射子外部中断子LED显示返回图5T主程序流程图超声波发生子程序和超声波接收中断程序超声波发生子程序的作用是通过端口发送10个左右超声波脉冲信号（频率 约40kHz的方波），脉冲宽度为12US左右，同时把计数器T0打开进行计时。超 声波发生子程序较简单，但要求程序运行准确，所以采用汇编语言编程。超声波测距仪主程序利用外中断0检测返回超声波信号，一旦接收到返回超 声波信号（即INTO引脚出现低电平），立即进入中断程序。进入中断后就立即关 闭计时器T0停止计时，并将测距成功标志字赋值1。如果当计时器溢出时还未 检测到超声波返回信号，则定时器T0溢出中断将外中断0关闭，并将测距成功 标志字

37、赋值2以表示此次测距不成功。程序流程图如下（图5-2）：图5-2超声波发射接受子程序17系统的软硬件调试硬件调试具体过程如下：(1) .检查电路是否存在虚短的情况；(2) .将电路联通后，用示波器观察发射端是否产生40K超声波；(3) .在发射电路正常的情况下，用示波器观察接收端波形，并与发射端波形 进行比较观察；(4) .调试显示部分。硬件电路制作完成并调试好后，便可将测试程序下载到单片机试运行，检查 电路是否能够正常运行，在电路正常的情况下将超声波测距程序下载到单片机中 运行。根据实际情况可以修改超声波发射子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量 的间隔时间，以适应不同距离的测量需要。根据所设计

38、的电路参数和程序，测距 仪能测的范围为20cm2m,测距仪最大误差不超过3mm。系统调试完后应对测量 误差和重复一致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要 求。单片机测试程序如下：unsigned code table二0x01,0x03, 0x07t OxOf, 0x1f, 0x3fr 0x7f, Oxff;void de I ay (int z)int x, y;for(x二z;x>0;x) for(y=110;y>0;y);)void main() int i ;whi le(1)i+；if (i 二二 8)i 二 0;P0二tablei; delay(50

39、);P1 二tablei; delay(50);P2=tablei; delay(50);P3=tablei;de I ay (50) ;)6结束语设计的最终结果是使超声波测距仪能够产生超声波，实现超声波的发送与接 收，从而实现利用超声波方法测量液面与测距仪之间的距离,再计算出液位高度, 以数字的形式显示测量距离。在毕业设计的短短几个月里，我学到了很多，实质性的了解到了超声波传感 器的原理及其应用方法和应该注意的事项，同时也让我对单片机方面的知识了解 的更加深刻，懂得融会贯通，将理论结合到实际的电路设计上来。最后感谢导师在毕业设计中对我给予的悉心指导和严格要求，各位老师给我 提供了种种专业知识

40、和文本格式上的指导，同时也感谢有经验的同学在毕业设计 期间所给予我得帮助。29参考文献1 华成英.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2006.2 边春元.C51单片机典型模拟设计与应用M.北京：机械工业出版社， 2008.3 何希才.传感器及其应用电路M 北京:电子工业出版社，2001.4 杨文龙单片机原理及应用M.西安：西安电子科技大学出版社，2003.5 翟国富，刘茂恺一种实时高精度的机器人用超声波测距处理方法J. 应用声学,2008(1)1:7-2 46 郭惠.Protel 99SE常用功能与应用实例精讲J.北京：电子工业出版 社，200&刀胡汉才.单片机原理及其接口技术

41、M.北京:清华大学出版社,2004.8何希才.新型集成电路及应用M.北京:北京航空航天大学出社,2003.刃阎石数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2004.10 Fig neroa J F, L ama ncusa J met hod for accura te detection of time Of arr ivaI:Analysis and design of an ultrasonic rangj ing systemJ.J A Cout Soc Am, 2007, 91 (1) : 486-494.11 Grmmel P ultrasonic detection using

42、the analytic signaI mag i-tade J. UI trason i cs, 2009, 19 (2) :73-76.12附录一：超声波测距电路原理图215iHuiiEiiiiiiiiTJ叮0口存.83S93S32加HI02P1I附P14切H5hi尙h5P1?P2STwWW加St?“昭<wfis?Pimi划海划卅VI沁SI人1 的f«l 削5MWKKMKMW2a图8T超声波测距电路原理图附录二：程序清单19131216/*超声测距器单片机程序MCU AT89S52 XAL 12MHz*/#include <>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define uIong unsigned longUchar code temp = 0xfc, 0x60r Oxda, 0xf2, 0x