基于DSP的超声波液位计的研制

发布时间：2017-05-31 09:06

  本文关键词：基于DSP的超声波液位计的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：液位测量广泛用于石油、化工、气象等领域。超声波液位计是众多液位计 中发展较快、应用较多的一种液位测量仪表。它是利用超声波在同种介质中传播 速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的,具有非接触、高精度、 价格低廉、使用方便等优点。近年来,随着高速数字信号处理技术与微处理器技 术的进步,超声波液位计得到了长足的发展。 本文详细介绍了超声波液位测量技术的基本原理和实现方法,在借鉴和吸收 国内外超声波液位测量技术的基础上,设计了基于DSP(TMS320VC5402) 的超声 波液位计的硬件系统和软件系统,并就可能存在的一些干扰和影响进行了详尽的 分析且给出了相应的解决措施。 整个系统以实用、稳定、可靠为最终设计目标。在保证实现基本功能的基础 上,尽量优化硬件设计和软件设计。本系统充分利用了DSP的高速处理信号的 特性,弥补了单片机信号处理能力相对较弱的缺点。在提高测量精度的同时,还 简化了硬件电路的设计,降低了硬件系统的成本。 在系统设计中,高度重视系统的稳定性:在硬件电路设计时采用复位电路保 证系统的正常运行,对于电路中存在的相关干扰也采取了相应的措施。在软件设 计时,采用声速补偿、滤波等方法尽量减小误差,提高系统的测量精度。
【关键词】：超声波液位计 TMS320VC5402 渡越时间 小波理论
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH816
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-9
• 第一章 绪论9-14
• 1．1 液位计的现状及发展趋势9-12
• 1．1．1 综述9
• 1．1．2 液位计的现状9-11
• 1．1．3 液位测量仪表的发展趋势11-12
• 1．2 超声波液位计研究目的及其可行性12-13
• 1．3 本课题研究的内容13-14
• 第二章 超声波液位计的测量原理14-19
• 2．1 超声波的基本特性14
• 2．2 超声波传感器14-15
• 2．3 超声波液位计的测量原理15-16
• 2．4 基于DSP的超声波液位计的总体设计16-19
• 第三章 系统硬件设计19-38
• 3．1 超声波发射电路19-20
• 3．2 超声波接收电路20-22
• 3．3 DSP芯片的选择及其特点22-25
• 3．4 DSP硬件系统的设计25-32
• 3．4．1 电源设计25-26
• 3．4．2 复位电路26-27
• 3．4．3 时钟电路27-29
• 3．4．4 外部存储器29-31
• 3．4．5 仿真接口设计31-32
• 3．5 USB接口电路32-34
• 3．6 键盘和显示34-36
• 3．7 电路制作36-38
• 第四章 系统软件设计38-54
• 4．1 CCS简介38-39
• 4．2 应用程序整体设计39-40
• 4．3 信号的采集与计算40-42
• 4．4 信号处理算法的设计42-47
• 4．4．1 小波相关理论43-44
• 4．4．2 小波变换和模极大值44-46
• 4．4．3 信号奇异性分析46
• 4．4．4 信号算法的流程46-47
• 4．5 键盘程序设计47-49
• 4．6 USB程序设计49-50
• 4．7 LCD显示程序设计50
• 4．8 FLASH的编程50-52
• 4．9 编程注意事项52-54
• 第五章 误差与干扰分析54-56
• 5．1 温度的影响54
• 5．2 直达波的影响54-55
• 5．3 传播距离55
• 5．4 测量的随机性55-56
• 第六章 总结56-58
• 6．1 本文完成的工作56-57
• 6．2 存在的问题及展望57-58
• 参考文献58-61
• 致谢61-62
• 作者在学期间发表的论文62-63
• 附录63

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 武少程;基于DSP的移动机器人运动控制研究[D];山东科技大学;2011年

2 刘洪刚;高炉出渣沟熔渣流量实时检测系统研究[D];山东科技大学;2011年

3 么启;明渠液位声学测量及嵌入式DSP实现方法研究[D];沈阳航空航天大学;2012年

4 彭小宝;超声波测距在机车车钩高度检测中的应用研究[D];华东交通大学;2006年

5 焦冰;基于ARM的超声波液位计的研制[D];南京信息工程大学;2008年

6 金晶;基于ARM的超声波风速测量系统设计[D];南京信息工程大学;2008年

7 刘伟佳;导波雷达液位计信号处理模块设计[D];电子科技大学;2010年

8 葛志鑫;移动式超声波风速风向测量系统[D];南京信息工程大学;2012年

9 胡祥胜;基于DSP的油路磨粒检测系统信号处理模块设计[D];电子科技大学;2012年

10 彭中伟;图像液位测量中的预处理和边缘检测技术研究[D];湖南大学;2012年

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本文编号：409035