[发明专利]一种自动液位测距系统及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及水位测量装置，尤其涉及一种基于单片机的自动液位测距系统及其测量方法。

 

背景技术

随着科技的发展，人们生活水平的提高，城市发展建设加快，城市给排水系统也有较大的发展，其状况不断改善。但是，由于历史原因和城市居住的许多不可预见因素，城市给排水系统，特别是排水系统往往落后于城市建设，因此，经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰，因此箱涵中排水疏通对大城市给排水系统污水处理、人们生活是否舒适显得非常重要。

因此，为了解决现有技术中对于液位距离测量不精确，测量系统比较复杂的问题，提出一种自动液位测距系统。

 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明旨在提供一种可靠性高、结构简单，而且测量精确的自动液位测距系统。

为了实现上述目的，本发明提供了一种自动液位测距系统，包括微处理系统模块、振荡复位电路、超声波发射电路、超声波接收电路以及液晶显示电路；其中，所述微处理系统模块分别连接所述振荡复位电路、所述超声波发射电路、所述超声波接收电路和所述液晶显示电路；通过所述微处理系统模块发送40KHz方波脉冲，经过所述超声波发射电路发射出一超声波，所述超声波遇到被测液位或障碍物后反射回来由所述超声波接收电路接收，并由所述超声波接收电路将反射的超声波信号传输到所述微处理系统模块，通过所述微处理系统模块计算该自动液位测距系统与液位之间的距离，并通过所述微处理系统模块控制所述液晶显示电路显示该距离。

较佳地，所述微处理系统模块包括CPU或单片机，且所述单片机为AT89C52单片机，通过所述AT89C52单片机控制其他装置动作。

较佳地，所述AT89C52单片机包括一12MHz高精度的晶振电路，以减小测量误差。

较佳地，所述超声波发射电路和所述超声波接收电路组成超声波传感器，所述超声波传感器为压电式超声波传感器。

较佳地，所述超声波发射电路包括一超声波TCT40探头，通过所述超声波TCT40探头发射一超声波；所述超声波接收电路包括一超声波RCT40探头，通过所述超声波RCT40探头接收发射后被反射的超声波。

较佳地，所述超声波接收电路还包括CX20106A芯片，所述CX20106A芯片中包括检波电路、除噪电路和放大电路，通过所述检波电路、所述除噪电路和所述放大电路对所述超声波接收电路接收到的超声波进行检波、除噪以及放大处理，从而将处理后的超声波信号发送至所述AT89C52单片机。

较佳地，所述液晶显示电路为能够显示16×2的32个字符的LCD1602显示电路，其中，所述16×2表示16列2行。

较佳地，所述AT89C52单片机包括一定时器，通过所述定时器记录从所述超声波发射电路发射超声波到所述超声波接收电路接收到反射回来的超声波的时间，从而计算出该自动液位测距系统与被测液位的距离。

较佳地，该自动液位测距系统与被测液位的距离为S=CT/2，其中，所述S为该自动液位测距系统与被测液位之间的距离，所述C为超声波在空气中的传播速度，所述T为通过所述定时器记录的超声波从发射到接收所用的时间。

本发明还公开了一种自动液位测距测量方法，包括如下步骤：

（1）将所述自动液位测距系统连接电源，通过所述振荡复位电路将所述自动液位测距系统进行复位，并启动所述AT89C52单片机工作；

（2）所述AT89C52单片机发出40KHz方波脉冲，通过放大，经过所述超声波发射电路发射出超声波；

（3）该超声波接触到被测液位后被发射回来，并由所述超声波接收电路接收，经过对发射回来的超声波进行检波、除噪以及放大处理，从而发送至所述AT89C52单片机；

（4）所述AT89C52单片机接收到超声波后，根据定时器测得的时间T，由该单片机根据公式S=CT/2计算出该自动液位测距系统到被测液位的距离，并将该距离通过一电信号发送至液晶显示电路，并控制该液晶显示电路显示出距离S。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设计自动液位测距系统，使通过该自动液位测距系统测量从被测液位到自动液位测距系统的距离，从而能够测得该自动液位测距系统到城市排污系统中箱涵的具体位置距离，从而有利于对排水管道进行；而且该系统结构简单、操作方便。