CN110749362A - 一种超声波液位检测仪 - Google Patents
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Abstract
一种超声波液位检测仪，属于传感器检测技术领域，是主要由超声波发射器、温度传感器、单片机最小系统、报警模块、上位机通信模块组成的，其特征在于：所述由超声波发射器与测距电路与单片机相连接，单片机最小系统与报警模块相连接，上位机通信模块和单片机最小系统相连接，键盘模块和显示模块均与单片机最小系统相连接，本发明的超声波液位检测仪，利用超声波作为控制信号对液位进行自动检测和数据处理，减少了测量过程中的人工干预，方便了操工作人员对检测的实时监控，具有成本、低效率高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种超声波液位检测仪，属于传感器检测技术领域。
背景技术
液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门。实现无接触、智能化测量是液位计目前的发展方向。随着工业的发展，计算机、微电子、传感器等高新技术的应用和研究，近年来液位仪表的研制得到了长足的发展，以适应越来越高的应用要求，目前，市场上的液位仪表功能各异，价格差异也较大。从价格和功能上比较，国内和国外产品存在较大的差异，国外的液位测量仪表，功能较全，精度较高，但价格比较昂贵，而国内产品其功能和精度相对较低，但价格自然相对便宜。本发明研发一种超声波液位检测仪。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种超声波液位检测仪。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种超声波液位检测仪，是主要由超声波发射器、超声波发射电路、超声波接收电路、温度传感器、单片机最小系统、报警模块、上位机通信模块、键盘模块和显示模块组成的，其特征在于：所述超声波发射器分别遇超声波发射电路、超声波接收电路相连接，超声波发射电路和超声波接收电路均设置在单片机最小系统的输入端，温度传感器设置在单片机最小系统的输入端，单片机最小系统与报警模块相连接，上位机通信模块和单片机最小系统相连接，键盘模块和显示模块均与单片机最小系统相连接。
所述的超声波发射器，发射电路要将单片机PDS管脚输出的40KHz脉冲信号的幅度放大20V左右，以满足超声波传感器发射器的要求，所以超声波发射电路主要是由一个含有大功率CMOS管工RF640的放大电路、变压器和一个超声波发射换能器构成。
所述的超声波接收电路，超声波接收器将接收到回波信号转换成电压信号(正弦波)，经过两级放大以后，被送入电压比较器进行比较，电压比较器输出的方波信号控制D触发器的时钟端，将D端口预先设置好的低电平从Q端发送出，该低电平作为AT90S8535外中断器的中断信号使AT90S8535产生中断，在中断服务程序中停止计数器T1的计时，并计算出有关数据。
所述的键盘模块与显示模块，与单片机的连接接口采用ZLG7290键盘及数码管专用驱动芯片，ZLG7290与单片机AT90S8535采用I2C接口进行通信，键盘消抖采用软件消抖。
该发明的有益之处是：本发明的超声波液位检测仪，利用超声波作为控制信号对液位进行自动检测和数据处理，减少了测量过程中的人工干预，方便了操工作人员对检测的实时监控，具有成本、低效率高等优点。
附图说明
图1为本发明的系统示意图。
图中，1、超声波发射器，2、超声波发射电路，3、超声波接收电路，4、温度传感器，5、单片机最小系统，6、报警模块，7、上位机通信模块，8、键盘模块，9、显示模块。
具体实施方式
一种超声波液位检测仪，是主要由超声波发射器1、超声波发射电路2、超声波接收电路3、温度传感器4、单片机最小系统5、报警模块6、上位机通信模块7、键盘模块8和显示模块9组成的，其特征在于：所述超声波发射器1分别与超声波发射电路2、超声波接收电路3相连接，超声波发射电路2和超声波接收电路3均设置在单片机最小系统5的输入端，温度传感器4设置在单片机最小系统5的输入端，单片机最小系统5与报警模块6相连接，上位机通信模块7和单片机最小系统5相连接，键盘模块8和显示模块9均与单片机最小系统5相连接。
所述的超声波发射器1，发射电路要将单片机PDS管脚输出的40KHz脉冲信号的幅度放大20V左右，以满足超声波传感器发射器的要求，所以超声波发射电路主要是由一个含有大功率CMOS管工RF640的放大电路、变压器和一个超声波发射换能器构成。
所述的超声波接收电路3，超声波接收器将接收到回波信号转换成电压信号(正弦波)，经过两级放大以后，被送入电压比较器进行比较，电压比较器输出的方波信号控制D触发器的时钟端，将D端口预先设置好的低电平从Q端发送出，该低电平作为AT90S8535外中断器的中断信号使AT90S8535产生中断，在中断服务程序中停止计数器T1的计时，并计算出有关数据。
所述的键盘模块8与显示模块9，与单片机的连接接口采用ZLG7290键盘及数码管专用驱动芯片，ZLG7290与单片机AT90S8535采用I2C接口进行通信，键盘消抖采用软件消抖。
本装置在工作时，启动超声波液位检测仪测距时，首先由单片机AT90S8535发出40KHz的脉冲串，每20个脉冲为一串，脉冲串通过超声波发射电路驱动超声波发射器发出超声波。单片机在发送脉冲的同时开始计时:超声波遇到障碍物后的回波被超声波接收换能器接收，其输出的正弦波经过两级放大，再经过电压比较器和D触发器产生中断信号中断单片机的计时，这样就得到了超声波的传输时间，然后在中断服务程序中根据测出的时间计算出距离，中断返回后再发送下一串脉冲。如此反复，然后再重复测量5次，在去除最大值和最小值的基础上求得平均值显示并存储。测量前，可由键盘进行相应作参数的设置。测量后，可以通过接口和上位机进行实时通信，将数据交由上位机做进一步的处理。温度传感器DS1722将测得的温度数据也传入单片机处理，并在数码管显示器上显示。由于单片机提供的电平是TTL的，而计算机提供的是RS232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，可用MAX232芯片来实现。
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种超声波液位检测仪，是主要由超声波发射器、超声波发射电路、超声波接收电路、温度传感器、单片机最小系统、报警模块、上位机通信模块、键盘模块和显示模块组成的，其特征在于：所述超声波发射器分别与超声波发射电路、超声波接收电路相连接，超声波发射电路和超声波接收电路均设置在单片机最小系统的输入端，温度传感器设置在单片机最小系统的输入端，单片机最小系统与报警模块相连接，上位机通信模块和单片机最小系统相连接，键盘模块和显示模块均与单片机最小系统相连接。
2.如权利要求1所述的一种超声波液位检测仪，其特征在于：所述的超声波发射器，发射电路要将单片机PDS管脚输出的40KHz脉冲信号的幅度放大20V左右，以满足超声波传感器发射器的要求，所以超声波发射电路主要是由一个含有大功率CMOS管工RF640的放大电路、变压器和一个超声波发射换能器构成。
3.如权利要求1所述的一种超声波液位检测仪，其特征在于：所述的超声波接收电路，超声波接收器将接收到回波信号转换成电压信号(正弦波)，经过两级放大以后，被送入电压比较器进行比较，电压比较器输出的方波信号控制D触发器的时钟端，将D端口预先设置好的低电平从Q端发送出，该低电平作为AT90S8535外中断器的中断信号使AT90S8535产生中断，在中断服务程序中停止计数器T1的计时，并计算出有关数据。
4.如权利要求1所述的一种超声波液位检测仪，其特征在于：所述的键盘模块与显示模块，与单片机的连接接口采用ZLG7290键盘及数码管专用驱动芯片，ZLG7290与单片机AT90S8535采用I2C接口进行通信，键盘消抖采用软件消抖。
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Publications (1)
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| CN110749362A true CN110749362A (zh) | 2020-02-04 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111473840A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-31 | 泰华智慧产业集团股份有限公司 | 一种波形识别型超声波液位计及其测量方法 |
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2018
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| CN111473840A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-07-31 | 泰华智慧产业集团股份有限公司 | 一种波形识别型超声波液位计及其测量方法 |
| CN111473840B (zh) * | 2020-04-24 | 2021-11-12 | 泰华智慧产业集团股份有限公司 | 一种波形识别型超声波液位计及其测量方法 |
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