MSP430超聲波液位測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)及無(wú)線收發(fā)

介紹以單片機(jī)at89c52控制超聲波,對(duì)液位進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理的工作原理、系統(tǒng)框圖、硬件設(shè)計(jì)思路及組成、軟件設(shè)計(jì)思路。

給出了一種運(yùn)用單片機(jī)開(kāi)發(fā)超聲波液位測(cè)量?jī)x的軟件硬件設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)分析了測(cè)距過(guò)程中誤差產(chǎn)生的原因,運(yùn)用"箱線圖"法求樣本中位數(shù)作為測(cè)量值對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),以消除信號(hào)噪聲,采用最小二乘法減小硬件軟件實(shí)現(xiàn)上產(chǎn)生的誤差.該設(shè)計(jì)方案已應(yīng)用于某油田井場(chǎng)數(shù)千個(gè)儲(chǔ)油罐液位的測(cè)量,取得了較好的效果.該設(shè)計(jì)方案因?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低,適合測(cè)量距離在3m以?xún)?nèi)、精度要求在4mm以?xún)?nèi)的應(yīng)用場(chǎng)合.

一種超聲波液位測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)方案 王超 1,2 ,潘瑋華 1,2 ,劉蘇儀 1,2 ,詹千熠 1,2 ,鄧程 1,2 ,馮學(xué)軍 1,2 (1.南京師范大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇南京210046; 2.江蘇省信息安全與保密技術(shù)工程研究中心,江蘇南京210097) [摘要]給出了一種運(yùn)用單片機(jī)開(kāi)發(fā)超聲波液位測(cè)量?jī)x的軟件硬件設(shè)計(jì)方案,重點(diǎn)分析了測(cè)距過(guò)程中誤差產(chǎn)生的原因,運(yùn)用 箱線圖法求樣本中位數(shù)作為測(cè)量值對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),以消除信號(hào)噪聲,采用最小二乘法減小硬件軟件實(shí)現(xiàn)上產(chǎn)生的誤 差.該設(shè)計(jì)方案已應(yīng)用于某油田井場(chǎng)數(shù)千個(gè)儲(chǔ)油罐液位的測(cè)量,取得了較好的效果.該設(shè)計(jì)方案因?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低,適合 測(cè)量距離在3m以?xún)?nèi)、精度要求在4mm以?xún)?nèi)的應(yīng)用場(chǎng)合. [關(guān)鍵詞]超聲波,誤差修正,樣本中位數(shù),最

設(shè)計(jì)以超低功耗單片機(jī)msp430f4371為主要控制器的小管道熱量表。采用高精度時(shí)間測(cè)量芯片tdc-gp21實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量并通過(guò)超聲波實(shí)現(xiàn)管道液體流量測(cè)量;采用m-bus和紅外實(shí)現(xiàn)通信并數(shù)據(jù)加密,可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)手持儀抄表和遠(yuǎn)程抄表;采用漢顯,方便居民查看。通過(guò)校表臺(tái)試驗(yàn),本產(chǎn)品功耗低、誤差小于1%且穩(wěn)定。

zigbee是一種新型的低功率、低成本、近距離的無(wú)線通信技術(shù),是實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的理想解決方案。本文介紹了一種基于zigbee協(xié)議的無(wú)線超聲波傳感器設(shè)計(jì)方案。該液位傳感器以cc2420射頻芯片為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收發(fā),采用低功耗微處理器msp430f1611為控制核心。

本文著重介紹了超聲波液位計(jì)的測(cè)量原理以及在安裝、使用和維護(hù)等應(yīng)用方面的相關(guān)知識(shí)和注意事項(xiàng)。

超聲波液位測(cè)量計(jì)的設(shè)計(jì)

熱量表是用于測(cè)量熱交換系統(tǒng)所釋放熱量的儀表,本文設(shè)計(jì)的超聲波熱量表基于m430f4152單片機(jī),使用tdc-gp2芯片設(shè)計(jì)溫度流量測(cè)量系統(tǒng),并配有m-bus通訊總線接口用于遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)和管理。本文對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的硬件構(gòu)成、系統(tǒng)熱量計(jì)算原理和需要注意的問(wèn)題等方面進(jìn)行了討論。

本設(shè)計(jì)是由spce061a凌陽(yáng)單片機(jī),lm1812超聲波專(zhuān)用集成芯片組成的高精度液位測(cè)量系統(tǒng)。針對(duì)自校準(zhǔn)裝置[1]提出了一些新的改進(jìn),即基于浮子的參比法。避免了超聲波速度受溫度,濕度,壓強(qiáng)等環(huán)境因素給測(cè)量帶來(lái)的影響;克服了某些液體因具有腐蝕性給測(cè)量帶來(lái)的不便;提高了液位測(cè)量的精確度。

介紹了modbus協(xié)議和modbus協(xié)議通信模塊的硬件和軟件設(shè)計(jì),著重研究了modbus協(xié)議在msp430f5340中的移植以及其在上位機(jī)和下位機(jī)之間通信過(guò)程的實(shí)現(xiàn).并將此通信協(xié)議應(yīng)用到超聲波液位測(cè)量中,完成測(cè)量工作.

介紹了modbus協(xié)議和modbus協(xié)議通信模塊的硬件和軟件設(shè)計(jì)，著重研究了modbus協(xié)議在msp430f5340中的移植以及其在上位機(jī)和下位機(jī)之間通信過(guò)程的實(shí)現(xiàn)．并將此通信協(xié)議應(yīng)用到超聲波液位測(cè)量中，完成測(cè)量工作．

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室工作需要,利用超聲傳感技術(shù),研制了非接觸式超聲波液位測(cè)量顯示裝置,該裝置測(cè)量精度高,安裝維護(hù)簡(jiǎn)便,一機(jī)多用,可以測(cè)量各種容器或管道內(nèi)液體的液位高低,并實(shí)時(shí)顯示液位的瞬間變化,應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室,可大大提高了實(shí)驗(yàn)室的安全性。

超聲波液位計(jì) (4)

E+H超聲波液位測(cè)量

本文介紹了以msp430單片機(jī)為核心構(gòu)成的多路稱(chēng)重式液位測(cè)控儀的組成、原理及硬、軟件設(shè)計(jì)方案。系統(tǒng)主要由壓力傳感器、信號(hào)處理電路、電磁閥、輸出驅(qū)動(dòng)電路、漢字液晶顯示器、鍵盤(pán)、聲光報(bào)警電路、以及msp430mcu的主機(jī)電路構(gòu)成,實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)液位監(jiān)控、超限報(bào)警并具有以主-從站模式聯(lián)網(wǎng)功能。

超聲波液位計(jì) (3)

超聲波液位自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

介紹了超聲波測(cè)距的基本原理,對(duì)應(yīng)超聲波測(cè)距儀的誤差產(chǎn)生原因,設(shè)計(jì)了一個(gè)以提高測(cè)量精度為目的的超聲波液位測(cè)量?jī)x原型系統(tǒng),該系統(tǒng)包含脈沖發(fā)射電路,變?cè)鲆娼邮针娐?溫度補(bǔ)償電路和相應(yīng)的控制電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該設(shè)計(jì)方法可以提高超聲波測(cè)距儀的測(cè)量精度并且硬件開(kāi)銷(xiāo)不大。

本次設(shè)計(jì)的超聲波液位儀以stc89c52rc單片機(jī)為控制核心,重點(diǎn)對(duì)超聲波的發(fā)送電路、回波信號(hào)接收電路、按鍵及顯示電路等硬件的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明;軟件程序的編寫(xiě)主要使用的是c語(yǔ)言。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與計(jì)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)濾波和系統(tǒng)抗干擾,及控制部分的邏輯判斷等功能。最后通過(guò)分別對(duì)各個(gè)硬件模塊和軟件模塊的調(diào)試,使設(shè)計(jì)的超聲波液位儀實(shí)現(xiàn)預(yù)計(jì)功能。

闡述了超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)的基本組成;重點(diǎn)說(shuō)明了一種滿(mǎn)足復(fù)雜工況測(cè)量要求的超聲波液位測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì),包括新型驅(qū)動(dòng)電路,發(fā)射電路與接收電路之間的接口電路和信號(hào)處理電路等;提出了單探頭超聲波測(cè)量系統(tǒng)中減小盲區(qū)的方法;介紹了基于avr系列單片機(jī)的智能化超聲波液位測(cè)量系統(tǒng),以及數(shù)據(jù)處理算法和溫度補(bǔ)償。經(jīng)過(guò)測(cè)試,儀表實(shí)際測(cè)量誤差為0.2%~0.8%,能夠滿(mǎn)足工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)超聲波測(cè)量的需要。

為了克服超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)中環(huán)境溫度波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)測(cè)距造成的誤差,提高超聲波液位測(cè)量的精度,系統(tǒng)以單片機(jī)at89c52為主制核心,以ds18b20為溫度測(cè)量模塊來(lái)補(bǔ)償超聲波隨溫度變化而引起的波速變化,將測(cè)得的溫度與時(shí)間代入相應(yīng)公式,即可求得當(dāng)前液位,最后通過(guò)lcd顯示出來(lái)。系統(tǒng)主要包括硬件和軟件2部分。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明:系統(tǒng)測(cè)量范圍在0.02~4m,測(cè)量精度0.01m,符合實(shí)際需要。

[摘要]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)線傳輸技術(shù)越來(lái)越受到社會(huì)各個(gè)行業(yè)的重視，更加推動(dòng)了前端低功耗無(wú)線傳輸儀器儀表的發(fā)展。本文針對(duì)油田無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的前端無(wú)線壓力表的設(shè)計(jì)做了系統(tǒng)的闡述，該無(wú)線壓力表設(shè)計(jì)采用了低功耗的msp430系列單片機(jī)以及恒流源供電方式設(shè)計(jì)，采用無(wú)線通訊傳輸技術(shù)，降低了工程施工成本。