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基于C8051020單片機的水深數據采集系統的設計

2013-12-31 00:00:00周歡
科技創新與應用 2013年21期

摘 要:系統以C8051F020單片機為控制芯片,通過對超聲波換能器接收到的波形數據進行采集處理、分析計算得出水底深度的水深數據采集系統。該系統結構精密,控制方便,并可通過串口實時發送當前水深數據。

關鍵詞:C8051;單片機;水深測量;數據采集

1 引言

在發明回聲測深儀器以前,人們都是采用繩索鉛錘的方法測量水深,在測量船航行過程中,每隔一定時間間隔,測量人員用系有鉛錘的繩索放到水底,通過量測繩索上的標識刻度來讀取當前水深值,這種測量方法既復雜又無法測量水底地貌的連續性,也很難發現水中的航行障礙物。本文以超聲波測距原理為研究對象,以C8051F020單片機為控制核心,以串口收發為傳輸接口,設計了一個基于超聲波測距的水深測量系統。

2 系統組成及原理

系統工作原理:系統通電后,先由C8051F020單片機發送脈沖信號使得超聲波換能器里面的壓電陶瓷做機械震蕩,產生超聲波信號,超聲波信號在水中傳輸,經過水底反射回換能器,換能器把接收到的超聲波信號再轉化成電信號,即波形信號。由于超聲波在傳輸的過程中會不斷衰減,而且水中也有一些干擾信號,故波形信號發送給單片機處理時需先濾波并做放大處理,單片機通過A/D采樣采集處理后的波形信號,采集到的數據再通過軟件算法處理,把計算得到的水深數據顯示在128*64的液晶屏上,同時將水深數據采用一定的協議格式通過串口發送給外部接收儀器。……

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