基于单片机实现液位和液体流速检测系统

摘要

液位测量一直与自动化密切相关，几乎遍及生产与生活的各个领域。近年来由于新检测原理及微电子技术的发展和应用，使得液位测量仪更趋向小型化和智能化，逐步实现了故障诊断和报警，高精确度、高可靠性、安全性和多功能化。 本文研制的液位和液体流速实时检测系统可以自动检测液位，精确测量液体流速，并能将每个下位机的液位和液体流速信号传送至上位机，在上位机对各个下位机的信号进行巡回检测和显示。当液位低于设定下限值、液体流速过高或过低时，在上位机和相应下位机都能发出声光报警，提醒有关人员及时处理。 本系统以8051为核心，检测液体的液位、液体流速和有无气泡，从而可以显示、报警。同时与上位机通过无线方式传送每个下位机的数据。

目录

摘要

Abstract

1 前言

1.1 课题研究的背景及其重要意义

1.1.1 课题研究背景

1.1.2 课题研究意义

1.2 智能仪器的研究状况

1.3 智能仪器的发展趋势

1.4 液位和液体流速检测系统的结构和功能

1.5 本文的主要工作

2 系统设计的整体规划

2.1 测量的基本理论

2.1.1 测量的基本概念及方法

2.1.2 现有液位测量方法及存在的问题

2.2 系统结构

2.3 软件模块框图

3 单片机控制电路

3.1 传感器输出电路及相关的计算

3.1.1 脉冲宽度检测

3.1.2 频率检测

3.2 本地液位信号变送模块的供电方案

3.3 单片机的CCP模块的捕捉功能

3.4 抗干扰措施

4 键盘显示电路

4.1 键盘显示接口设计

4.2 键盘显示部分软件设计流程

4.3 报警电路与地址设定电路及其程序流程

5 相互通道设计

5.1 系统整体结构

5.2 主控机的整体设计

5.2.1 主控机的结构

5.2.2 通信选择电路

5.2.3 无线通信模块F05系列

5.3 可靠的数据编码

5.3.1 设计原理

5.3.2 实现电路及程序

5.4 无线传输数据的帧格式

5.5 传输数据的CRC校验

5.5.1 检错与纠错

5.5.2 CRC校验原理

5.5.3 系统中CRC-16校验过程

5.6 多机间的无线通信

6 总结与展望

致谢

参考文献

读研期间发表的论文