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。
      本文主要针对封闭式储存罐内的液位测量仪器进行了设计研究，利用无损测量技术，使用脉冲回波法进行液位测量，采用低功耗16位单片机MSP430作为主控芯片，利用超声波换能器产生的1MHZ超声波作为测量信号；用液晶显示测量的结果。在设计中考虑到了误差的产生，并利用硬件部分和软件算法最大限度的减少误差，提高了系统的测量的精度。

关键字：液位计；超声波；MSP430单片机
 
Abstract

       Level measurement is widely used in the fields of oil industry、chemical industry and meteorology. Among all the level measurement instruments, ultrasonic level measurement instrument is developed faster and used more widely. Ultrasonic wave propagates at the constant speed in the same medium and reflects when meets with obstacle. Based on this theory, ultrasonic level measurement instrument is manufactured. The main merits of ultrasonic level measurement is non-contact, high accuracy, low of price, convenience of using and so on. In recent years, with the high development of high speed digital processing and micro-processor, ultrasonic level measurement instrument has obtained a great advancement.
       This system adopt low consumption 16 one-chip computer MSP430 as the top management chip , use 1MHZ ultrasonic wave that the transducer produces as the signal of measuring; Reveal the result measured with the LCD. Consider the production of the error in the design, utilize the hardware part and maximum reduction error of software algorithm, have improved the precision of systematic measurement.

Keywrod: level measurement；ultrasonic wave；MSP430 
 
 
目  录
摘 要                               Ⅰ
Abstract                                Ⅱ
第一章 绪 论                              1
    1.1 液位计的现状及发展趋势                     1
       1.1.1 综 述                           1
       1.1.2 液位计的现状                        1
       1.1.3 液位测量仪表的发展趋势                   3
    1.2 超声波液位计研究目的及其可行性                 3
    1.3 本课题研究的内容                        3
第二章 超声波液位计的测量原理                      5
    2.1 超声波的基本特性                        5
    2.2 超声波传感器                          6
    2.3 超声波液位计的测量原理                     6
第三章 系统硬件设计                           8
    3.1 MSP430芯片的选择及其特点                    8
    3.2 基于MSP430的超声波液位计的总体设计              8
第四章 系统软件设计                          10
    4.1 EW430简介                          10
    4.2 应用程序整体设计                        10
    4.3 信号的采集与计算                        11
    4.4 键盘程序设计                          15
    4.5 LCD显示程序设计                        18
    4.6 温度测量程序设计                        18
    4.7 编程注意事项                          21
第五章 误差与干扰分析                         23
    5.1 温度的影响                           23
    5.2 直达波的影响                          23
    5.3 传播距离                            23
    5.4 测量的随机性                          23
第六章 调试分析                            24
    6.1 LCD显示程序的调试                       24
    6.2 键盘程序的调试                        24
    6.3 温度测量程序的调试                      24
第七章 总 结                             25
    7.1 本文完成的工作                         25
    7.2 存在的问题及展望                        25
致谢                                  26
参考文献                               27
附录                                  28