【基于單片機的超聲波液位測量系統(tǒng)的設計8200字（論文）】

2整體方案設計基于單片機的超聲波液位測量系統(tǒng)的設計TOC\o"1-3"\h\u208141緒論 1116321.1課題的提出和意義 1214621.1.1課題的提出 1219411.1.2課題的意義 1165361.2國內外液位檢測控制技術的發(fā)展現狀 2326081.3本課題主要研究內容 345792整體方案設計 4179742.1方案設計架構 472522.2超聲波測量技術 5237212.2.1超聲波的定義及特性 5163372.2.2超聲波測距原理 595523硬件設計 655323.1單片機的最小系統(tǒng)組成 6146713.2LCD1602液晶顯示模塊 7111733.2.1LCD1602液晶顯示簡介 7191363.2.2顯示內容 881353.3設置模塊 829713.4報警模塊 9167903.5液位測量模塊 9175863.5.1HC-SR04簡介 9224973.5.2引腳接線方式 10260453.5.3模塊工作原理 10202553.6液位控制模塊 11241994軟件設計 12894.1編譯語言與編譯思想 12211744.2軟件設計 12318264.2.1總體設計 1212364.2.2關鍵模塊程序設計 13258505仿真及調試 17313495.1仿真 17285275.2系統(tǒng)測試 1810926結論 2015132參考文獻 211緒論1.1課題的提出和意義1.1.1課題的提出在日常生產生活中，常遇到液位測量及控制問題。比如在一些工業(yè)生產自動化系統(tǒng)中對容器中物料位或者液位的測量，在測量時，會遇到惡劣天氣和環(huán)境，像是在測量液體液位的時候，特別是當其帶有腐蝕性時，一般情況下會選用電極法，其還帶有差位分布的特性，在檢測液位高度的時候，會采用電脈沖的辦法，若電極一直在以上環(huán)境里，被電解和腐蝕的可能性非常大，從而很容易在短時間內就失去靈敏性。顯然，在這種檢測環(huán)境對測試設備的抗腐蝕性要求較高。因此傳統(tǒng)的液位測量設備已不能滿足現代工業(yè)生產的需要。有一套全新的液位測量系統(tǒng)，那便是超聲波液位檢測系統(tǒng)，其的設計原理為超聲波傳感技術，可以不用接觸檢測液，便能夠完成工業(yè)生產自動化系統(tǒng)中液位、物料位等進行檢測。此外，其的束射性與方向性都較好，一般也不會對人體造成傷害?；诔暡ǖ臋z測控制系統(tǒng)具有實施方便、迅速，測量精度高，易于實時控制，所以有非常廣闊的應用領域。隨著人們生活需求和工業(yè)標準的提高，液位檢測技術愈來愈受到社會的重視，檢測的精度以及實時性要求也愈來愈高，另外還要求檢測系統(tǒng)對被檢測對象具有自動控制功能。在當下和未來的日子里，液位的檢測及控制系統(tǒng)的研究也將依然是一個重要的課題。1.1.2課題的意義為了改善工人的工作環(huán)境，降低工人的勞動強度，節(jié)省財力、物力，避免資源的浪費，降低工業(yè)生產成本，特別是對某些特殊的生產環(huán)境，比如：在檢測以下液體的液位的時候，如易爆、低溫、腐蝕性、低壓、易揮發(fā)等，對于這些對身體健康有一定損害的測量環(huán)境，不易在實地直接進行測量及控制，而這種新興的液位測量及控制技術就顯得特別的重要。在現代工業(yè)自動化生產系統(tǒng)中，對容器中液體的液位測量及控制是必不可少的。一般情況下，在生產過程中會經過檢測液位，再來計算出容器里還有多少原料，這樣在生產過程中才能做到物料平衡，以及為進行成本核算提供可靠的依據；另外，在連續(xù)生產情況下，通過液位檢測及把握能夠在規(guī)定范圍內控制液位，確保正常生產，還能更好的保證產品產量和產品質量?？梢?，液位測量及控制在現代工業(yè)生產過程中已起著舉足輕重的作用。僅從液位測量這一方面來講，隨著各行業(yè)的不斷發(fā)展，液位測量已應用到愈來愈多的領域，不僅僅是用于各種管道、容器內的液位檢測，還用于水庫水渠、江河湖海等水位的檢測。傳統(tǒng)的液位檢測手段在這些領域中已經無法達到所需要的精確性，因此，超聲波液位測量這種測量方式已經成為一種新方法被廣泛的應用。1.2國內外液位檢測控制技術的發(fā)展現狀液位檢測在最初的時候基本都是依據機械原理。最近幾年，電子技術開始蓬勃發(fā)展，越來越多的領域開始使用電子技術，也逐步向液位檢測及控制方向發(fā)展，并且研究出來了一些新的液位檢測技術。盡管在傳統(tǒng)技術中也滲透了一些先進的電子技術及計算機技術，在結構和功能上也都有很大提升，但總體來說，目前我國的液位檢測技術還是比較落后，液位檢測方法也依然有一些不足之處，如果從國外進口我們所需的高精度液位檢測設備，價格又比較高。因此，分析液位檢測控制技術當前國內外形勢，發(fā)展屬于我們自己國家的液位檢測技術就顯得非常重要。目前，國內外在液位檢測方面采用的技術更多的是傳統(tǒng)檢測技術，按其在統(tǒng)計液位檢測的時候，按照檢測技術和使用方法，可以將其分為十幾種。浮體式液位測量儀表、磁致伸縮液位儀、激光液位儀、超聲波液位測量儀表、人工檢尺儀等液位檢測技術都是我們常見的。在以上眾多液位檢測技術中超聲波液位檢測儀是我們最常見的一種，也是所有非接觸式液位檢測儀表中用途最廣、發(fā)展最快的一種。它具有一些其它液位測量技術無法比擬的優(yōu)點，它可以適應腐蝕性強、高壓、低壓、有輻射性、有毒性、高溫、低溫、易揮發(fā)、易爆等特殊環(huán)境，因此，能應用的范圍比其它的檢測技術更廣泛。隨著現在科學技術的飛速發(fā)展，液位的檢測方法也變得更先進，精度也有了很大的提高。尤其是傳感器技術和單片機技術的進步使得液位檢測技術得到了更進一步的優(yōu)化。超聲波在液位測量中的應用愈來愈廣，但從現在的發(fā)展水平看來，超聲波在液位檢測控制系統(tǒng)中的應用還存在著一定的限度，因此研究超聲波的液位檢測技術還有更寬更長的路要走，其在技術和產業(yè)領域的發(fā)展空間一片大好。不遠的將來，基于超聲波的液位檢測控制技術將會有更大更廣的應用范圍。它不但可以幫助人們解決很多生活中的難題，還可以作為一種科學探測和研究的手段。1.3本課題主要研究內容本設計以簡易水槽和水泵搭建實驗模型，鑒于單片機的液位測量控制裝置具有工作壽命長、測量精確、耗能低、重復性好等優(yōu)點，設計以單片機為基礎、超聲波測距為核心的液位測量控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有液位實時檢測、控制、超限報警等功能。設計的內容包括：（1）設計基于超聲波液位檢測控制系統(tǒng)方案，實現液位檢測、數據顯示及閉環(huán)控制等功能；（2）設計、實現檢測控制器相關的軟硬件模塊；（3）實現演示系統(tǒng)開發(fā)。2整體方案設計2.1方案設計架構根據實際生產生活需要，結合課題設計要求，本設計應該具有正常液位范圍設定、液位測量、超限報警、液位顯示、液位控制五大功能。方案設計架構如圖2-1所示。單單片機LCD1602顯示液位控制HC-SR04

測距水槽液位范圍設定超限報警圖2-1液位測量控制系統(tǒng)設計方案正常液位設定在該系統(tǒng)中對應輸入設備，即后文所說的設置系統(tǒng)?？梢酝ㄟ^設置系統(tǒng)將人的信息傳遞給系統(tǒng)，使得系統(tǒng)工作具有一定的目的性。系統(tǒng)在采集數據的時候，唯一的數據來源就是實時液位測量，使用的超聲波測距模塊的型號為HC-SR04，單片機將數據處理完畢后成為后面液位顯示、超限報警、液位控制等功能實現的重要依據，因此，實時液位測量是系統(tǒng)能否正常工作的關鍵所在。超限報警是在實時液位與設定正常液位范圍比較之后做出的反應，提示相關工作人員該系統(tǒng)檢測控制的對象正處于一種非正常狀態(tài)（在這里主要指液位過高或過低）。液位顯示是將單片機通過HC-SR04

測距模塊采集回來的實時液位數據顯示出來，便于相關工作人員了解具體情況。液位控制模塊作為該系統(tǒng)唯一的執(zhí)行器，主要功能是通過排水泵和進水泵保證液位始終在人為預先設定的一個正常范圍內。2.2超聲波測量技術在第一節(jié)整體方案框圖中可以很明顯的看出，實時液位測量是系統(tǒng)工作的整個流程中的關鍵部分，因此，與此緊密相關的超聲波液位測量技術在這里起著舉足輕重的作用。2.2.1超聲波的定義及特性聲波的定義為聲波的頻率大于兩萬赫茲。其擁有吸收特性、束射特性、聲壓、高功率作用四個基本特性，四個基本特性使超聲波在傳播介質中對應熱學、化學、光學、力學和電學五種效應。其還有以下幾個特點，可以在不同的媒介里進行傳播；超聲波的波長不長，因此其擁有較好的分辨率；其的聲束比較銳利，所以可以很好的集中聲波；在不同的介質的界面上都會發(fā)生折射、反射、散射等一般現象。在測量物質的厚度、成分等其他方面的時候可以通過聲在媒介中反應出的以下現象來完成，例如衰減、共振等。在以下方面也可以使用：測距、清洗、殺菌消毒等等。一些行業(yè)也會使用其來完成部分操作，例如軍事、農業(yè)等。通過超聲波脈沖反射回波這一特點可以實現超聲波測距。2.2.2超聲波測距原理空氣中的超聲波每秒大約有340m的傳播距離，所以，如果可以檢測出超聲波在介質里的傳播時間，那么就可以得到其的傳播距離。其在計算聲波傳送的距離的時候，就是利用測定超聲波，再通過測量儀和被測對象的傳播時間得出的。常用的超聲波測距主要采用以下兩種方法：（1）直接式超聲波測距法t1表示的測量接收超聲波的時間，這個時間就是從發(fā)射超聲波到接收這一段時間，已知超聲波在傳播介質中的傳播速度V，那么超聲波發(fā)射器與被測對象兩者之間的距離S1為：（式2-1）（2）反射式超聲波測距法將超聲波發(fā)送器的發(fā)射方向面對被測對象，再完成超聲波的發(fā)射，與此同時開始計時，其會在介質中進行傳播，一旦其被反射回來，就代表其已經遇到了被測物，超聲波接收器只要收到了反射的超聲波，那么就會停止計時，這個時候就可以得到其來回傳播的時間，用t2來表示，超聲波在這個傳播介質中的傳播速度V已知，從而發(fā)射器到被測物的距離S2可用下式計算出來：（式2-2）3硬件設計3硬件設計3.1單片機的最小系統(tǒng)組成最小系統(tǒng)的單片機指的就是，組成原件較少的單片機系統(tǒng)依舊可以完成工作。MCS-51系列單片機的最小系統(tǒng)至少應該包括單片機、時鐘電路、復位電路、輸入/輸出設備，如圖3-1所示。圖3-1單片機最小系統(tǒng)XTAL1和XTAL2在時鐘電路的最小系統(tǒng)里表示的是單片機的19腳和18腳，其也是單獨的輸出反相放大器和輸入反相放大器，這兩個腳能夠利用石英晶振為單片機配置片內振蕩器，此外，也可以直接通過XTAL1、XTAL2由外部時鐘驅動。本次設計里會使用內部時鐘的模式，通俗來說，就是振蕩電路時鐘，其存在于單片機內部，單片機的19腳和18腳外接對應的原件，也就是石英晶體和電容，個數分別為1個和2個，其獨自就能夠完成自激振蕩。一般情況下，晶振的值可以在1.2～12MHz

之間任意選擇，在本次設計中采用的是11.0592M

的石英晶振。通過改變和晶振并聯的兩個電容的大小可以微調頻率。如果選用石英晶振，并聯電容可在20～40pF之間任意選擇，本此設計使用的是30pF，是單片機設計中常用的一個經典值。復位電路是非常重要的，特別是在單片機系統(tǒng)中，單片機在以下兩種情況中會需要展開復位操作，一是死機，二是程序跑飛。RST也就是第9管腳，只有系列為MCS-51的單片機才有這個復位引腳。若其產生2個10ms及長度更長的高電平的時候，在這個時候單片機會進行復位操作。要是其長期是高電平，那么單片機的狀態(tài)就會一直保持在循環(huán)復位中，其也不會產生實際意義。開關復位和上電自動復位是單片機最基本的復位操作，圖3-1中已經包含了以上提到的復位方式。上電自動復位的過程如下：上電瞬間，有極電容的電壓基本不變，不管是哪一端，在這個時候，電容負極連接著復位引腳RST，因此電阻中有全部的電壓，高電平已經成為RST的輸入電，芯片就開始展開復位操作，然后電容就會接收到5V電源的電，電阻電壓也正處于下降趨勢，直至為零，芯片正常工作。電容兩端連接著復位按鍵，只有沒有按下復位按鍵，那么電路才會出現上電復位。芯片一旦正常工作，那么就可以按復位鍵讓第9管腳產生高電平從而實現手動復位。理論上只要RST

管腳上持續(xù)10ms或者更長的高電平，就可以使單片機進行有效復位操作。以上設計圖中所示的復位電阻和電容均為經典值，實際應用的時候可用同一數量級合適的電阻和電容替換，設計時也可根據自身設計需要自行計算RC充電時間以選取合適的電阻、電容值，以保證單片機的復位電路可靠，符合實際需求。3.2LCD1602液晶顯示模塊3.2.1LCD1602液晶顯示簡介在分類液晶顯示的時候，根據其的顯示方式，可以分為以下三類，一是字符式、二是段式、三是點陣式，黑白顯示是最簡單最基礎的顯示方式，除此之外，液晶顯示器還有彩色、多灰度等顯示方式，另外，還可以調節(jié)芯片的特定引腳電壓控制其顯示對比度。若按照驅動方式來劃分液晶顯示，那么就可以分為以下三種，一是主動矩陣驅動、二是單純矩陣驅動、三是靜態(tài)驅動，它們的英文全稱為Active

Matrix、Simple

Matrix、Static。按照實際情況綜合考慮，本次設計采用的液晶顯示的型號為LCD1602。通過其的物理特性，來完成電壓控制顯示區(qū)域的目的，只要有電，那么顯示區(qū)域就會顯示，得到的圖形也是跟其輸出的信息匹配。其還具備以下特點，一是厚度較薄、二是能夠完成全色彩顯示、三是可以在大規(guī)模集成電力中達到直接驅動的目標，其在便攜式電腦、移動通信工具等領域已經被廣泛使用。圖3-2展示的是本次單片機和上文中提到的顯示模塊的設計圖。圖3-2LCD1602液晶顯示模塊設計圖3.2.2顯示內容本次設計的液晶顯示模塊顯示內容分為兩行兩列，其內容分別為實時液位（DIS）、設定值的高限（DH）、液位狀態(tài)（U（正常）、H（過高）、L（過低））、設定值的低限（DL）。3.3設置模塊設置模塊共設計了四個按鍵，主要任務是設定預設液位的正常范圍（預設正常液位范圍的上、下限）。如圖3-3。圖3-3設置系統(tǒng)Key1：模式（DH或者DL）選擇，用于設置預設正常液位的范圍；Key2：選擇每次改變值的大小，即每次遞增（減）1或者0.1；Key3：遞加；Key4：遞減。3.4報警模塊報警模塊共設置兩個燈光報警器。當液位超過預設范圍的最大值時，led1亮；當液位低于預設范圍的最小值時，led2亮。如圖3-4所示。圖3-4報警系統(tǒng)3.5液位測量模塊3.5.1HC-SR04簡介2厘米到400厘米之間都屬于HC-SR04超聲波測距模塊的有效測量距離，檢測的精度為1mm，模塊包括信號控制電路、超聲波接收器和超聲波發(fā)射器。其實物圖如圖3-5，原理圖如圖3-6。圖3-5HC-SR04

實物圖圖3-6HC-SR04原理圖HC-SR04電氣參數如表3-1：表3-1HC-SR04電氣參數電氣參數HC-SR04超聲波模塊電壓電流15毫安頻率40赫茲最大射程4米最小射程2厘米測量角度15°輸入觸發(fā)信號10usTTL脈沖輸出回響信號輸出與射程成比例的TTL電平信號，規(guī)格尺寸45*20*15mm3.5.2引腳接線方式VCC：供5V電源；Trig：輸入出發(fā)控制信號；Echo：輸出回響信號；GND：接地。3.5.3模塊工作原理單片機I/O口觸發(fā)測距是其所選用的方式，對于其的控制端口來說，高電平信號只要大于10us，那么就會正式進入工作模式，會自動發(fā)送方波，數量為8個，含量為40khz，之后接收端便檢測信號有沒有返回來。若有信號，那么只會經過一個I/O口輸出高電平，超聲波從超聲波發(fā)射器到被測對象之間來回傳播所用的時間就是這個高電平的保持時間，這個過程時序圖如圖3-7。圖3-7HC-SR04模塊工作時序圖3.6液位控制模塊液位控制模塊分為進水系統(tǒng)和排水系統(tǒng)。當液位超過預設液位范圍的最大值時，排水系統(tǒng)運行，通過微型水泵將槽內的水陸續(xù)排除，直到槽內液位低于預設范圍的最大值；當液位低于預設液位范圍的最小值時，進水系統(tǒng)運行，通過微型水泵向槽內加水，直到槽內液位高于預設范圍的最小值?？刂颇K的設計如圖3-8所示。ab圖3-8液位控制模塊4軟件設計 4軟件設計4.1編譯語言與編譯思想對于單片機來說，匯編語言和C語言是其的主流編程語言，前者的優(yōu)點和缺點分別為在保證程序效率的同時，使用較短的代碼，但其的可移植性和可讀性都不高；后者的優(yōu)缺點分別為可移植性和可讀性較高，但其的代碼效率并不高，使用的代碼也都比較長?？紤]到本次設計的超聲波液位測量控制系統(tǒng)要求不太高，本次超聲波液位測量控制系統(tǒng)設計選用的編程語言為C語言。根據程序設計模塊化的方法來設計了本次軟件，分段編程每一個程序，保證了程序的層次性和結構性，還很有利于軟件的后期調試和修改。按本次設計的需要，單片機主要任務是發(fā)出控制信號使超聲波模塊開始工作并產生脈沖，頻率為40kHZ，可以有效空氣其超聲波的發(fā)射，同時單片機通過一個I/O口檢測回波，該I/O口在有回波時輸出高電平，高電平持續(xù)時間即是超聲波的傳播時間，由此得出超聲波在測距系統(tǒng)與被測物間的往返傳輸時間t，再用前文推導的公式（式2-2）可求出待測距離S。4.2軟件設計4.2.1總體設計控制超聲波發(fā)射和控制超聲波接收的該軟件的主要功能，要準確的測量出超聲波在介質的傳播所用時間，之后再按照傳輸傳播速度來計算出被測對象與測量儀器之間的距離，并將計算出來的數據加上相關標識用LCD1602液晶顯示器顯示出來，同時使單片機輸出控制信號以控制報警系統(tǒng)和液位控制系統(tǒng)。要實現上述功能，軟件具體來說應該包含初始化、參數讀入、超聲波發(fā)射、超聲波傳真正完成以上提到的功能，軟件還要涉及到以下功能模塊，例如初始化、超聲波發(fā)射、接收、計時、距離計算、數據顯示、超限報警、液位控制等。圖4-1展示的本次設計流程。初始化初始化參數設置液位測量數據顯示進水排水結束過高過低圖4-1程序設計流程圖4.2.2關鍵模塊程序設計（1）超聲波測距子程序通過測量超聲波模塊與液面的傳播時間來計算液面高度，流程圖如圖4-2。圖4-2超聲波測距程序設計流程圖測距程序如下：voidCJ(void){ Trig=1;//啟動一次檢測模塊 delay_20us(); Trig=0;//停止向檢測模塊Trig端發(fā)送高電平 while(!Echo);//無回波時等待 TR0=1;//計時開始 while(Echo);//有回波是計數并繼續(xù)等待 TR0=0; time=TH0*256+TL0;/計算超聲波的傳播時間 TH0=0; TL0=0; distance=145.05-time*0.172;//計算距離，算出來的單位是mm if(distance<=0)distance=0; if(distance>=145.05)distance=145.05;// distance=(int)(distance*100)/100;//強制保留2位小數}（2）按鍵控制子程序通過按鍵控制程序實現參數設定，其中主要是正常液位范圍的設定。包括設置參數的模式選擇、單次遞增（減）值大?。?或0.1）、遞減、遞增。程序如下：floatset_distance(floatset_dis){if(!key3){ delay(10); if(!key3) { while(!key3); set_dis=set_dis+b; if(set_dis>=99) set_dis=99; }}…… returnset_dis;}（3）顯示子程序顯示程序實現數據的實時顯示，包括實時液位，允許的最高液位和最低液位，液位正常與否的狀態(tài)。程序如下：voiddisplay(ucharx,uchary,ucharsz,uintnum)//x：位置y：第幾排sz:位數num:值{uchara[5]={0};uchari=0;uintTemp=num;while(Temp){a[i]=Temp%10; Temp=Temp/10; i++;}if(y%2==1)write_Com(0x80+x-1); else write_Com(0xc0+x-1); for(i=sz;i>0;i--) { write_Data(0x30+a[i-1]); } }（4）主程序主程序通過調用個子程序實現各功能。主程序如下：voidmain(){uintw; init(); while(1) { w++; if(w==5) { w=0; CJ(); } BJ(); display_Init(); }}（5）延時子程序在系統(tǒng)編程中，延時程序的應用是極其普遍的，按鍵的延時去抖就是一個很好的例子。本次設計的演示程序如下：voiddelay(uintx){uinti,j;for(j=0;j<x;j++)for(i=0;i<123;i++);}5仿真及調試5.1仿真將Keil軟件和Protues軟件結合在一起，之后再把已經設計完成的程序與電路在電腦上仿真，由于超聲波液位測距模塊沒有相應的仿真元件，故超聲波液位測距模塊無法進行仿真，現將實時液位設為一固定值，通過改變設定正常液位的上下限來實現仿真。如圖5-1，實時液位為25.0mm，上限為25.5mm，下限為24.5mm，即當實時液位在正常液位范圍內時，報警系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)均無異常。圖5-1仿真（液位正常）如圖5-2，實時液位為25.0mm，上限為24.5mm，下限為23.5mm，即當實時液位高于正常液位范圍內時，報警系統(tǒng)led1亮，排水系統(tǒng)啟動。圖5-2仿真（液位過高）通過以上仿真，可以說明編寫的程序是正確的，并且能夠實現預期的所有功能，這也有利于后面的實物功能實現。5.2系統(tǒng)測試在程序編譯完成并仿真調試成功和硬件電路制作完成之后，將編譯好的程序下載到本次設計所用的單片機上，進行下一步的綜合調試。綜合調試成功后對檢測控制的重復一致性和誤差進行相關分析，從而進一步優(yōu)化該系統(tǒng)的性能，以達到預期設計的檢測及控制要求。硬件實物圖如5-3所示?，F在設置正常液位下限為80.5mm，上限為99.5mm。當實時液位為72.2mm，即液位小于80.5mm時，系統(tǒng)紅色水位過低報警燈亮啟，并啟動進水系統(tǒng)，使得液面逐漸升高。實物運行圖5-4。LCDLCD1602顯示模塊設置系統(tǒng)電源開關5V供電接口單片機復位按鍵報警信號燈水泵控制繼電器水泵電源接口圖5.3硬件實物圖圖5-4系統(tǒng)調試圖（一）當實時液位為88.8mm，即液位大于80.5mm且小于99.5時，液位在正常范圍之內，報警系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)均無異常。實物運行圖如圖5-5。圖5-5系統(tǒng)調試圖（二）當實時液位為110.4mm，大于99.5mm時，系統(tǒng)綠色水位過高報警燈亮啟，并啟動排水系統(tǒng)，使得液面逐漸下降，直到在正常液位范圍內。實物運行圖如圖5-6。圖5-6系統(tǒng)調試圖（三）結論本設計以單片機為核心，利用超聲波測距原理，通過軟件程序的編寫、實物的制作、以及軟硬件的綜合調試，最終實現系統(tǒng)的液位測量及控制功能。系統(tǒng)的實物包括超聲波發(fā)射及報警模塊、設置模塊、接收模塊、液位控制模塊等模塊；模塊化的程序設計方法是本次軟件設計的重要思想，提高了程序編寫的效率。本設計能夠對2cm～400cm的距離內進行有效的測量，其精度可以達到1mm，并達到了低成本、高精度、低功耗、微型化、美觀的預期設計目的?？梢娀趩纹瑱C設計的超聲波液位測量控制系統(tǒng)具備了優(yōu)化的硬件結構、可靠性高等優(yōu)點。在液位檢測和距離測量領域都可以使用該系統(tǒng)，除此之外，諸如移動機器人精確定位等各種檢測控制系統(tǒng)中也可以廣泛使用該系統(tǒng)。致謝參考文獻PraherB,SteinbichlerG.Ultrasound-basedmeasurementofliquid-layerthickness:Anoveltime-domainapproach[J].MechanicalSystems&SignalProcessing,2017,82:166-177.DilEA,GhaediM,AsfaramA.Theperformanceofnanorodsmaterialasadsorbentforremovalofazodyesandhea