基于gsm报警的超声波液位测量系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于GSM报警的超声波液位测量系统，包括信号检测模块和信号处理模块，所述信号检测模块包括第一微控制器、超声波探头、功率幅值放大电路、脉冲产生电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、温度测量模块和无线发射模块，所述信号处理模块包括第二微控制器、无线接收模块、USB接口、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块。本实用新型设计新颖，操作简便，便携性好，能够实时测量液位，无线发射模块与无线接收模块之间无线通讯，移动性好，同时利用GSM网络，覆盖面广，几乎没有距离的限定，具有应用推广价值。
【专利说明】基于GSM报警的超声波液位测量系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液位测量系统，具体来说为一种基于GSM报警的超声波液位测量系统。
【背景技术】
[0002]液位测量在工业生产过程中被广泛应用，测量方法已经有多种，例如人工检尺、玻璃管、浮子式、电容法、超声波、雷达、光纤等，其中超声波液位测量是由微处理器控制的一种非接触型测量方法，由于超声波的速度与光速相比要小的多，传播时间比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，解决了压力变送器、电容式、浮子式等测量方式带来的缠绕、泄露、接触介质、维护昂贵等麻烦，有明显的优势和广阔的发展前景，可广泛用于各种液体和固体物料高度的测量。
[0003]设计一种使用方便且测量准确的超声波液位测量系统，将采集到液位信息传入电脑，利用PC机对其进行实时监控、分析和处理，显示液位曲线，同时当液位异常时，借助于GSM网络发出报警信息，这种监测装置管理方便、操作简便、运行可靠，是极为有意义的，也是当今测试仪器高速、便捷、网络化发展的一个重要方向。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是:提供一种基于GSM报警的超声波液位测量系统，可以对液位变化情况进行实时自动监测，并提供短信报警。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:基于GSM报警的超声波液位测量系统，包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括第一微控制器、超声波探头、功率幅值放大电路、脉冲产生电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、温度测量模块和无线发射模块，温度测量模块和无线发射模块均与第一微控制器相连，第一微控制器控制脉冲产生电路产生信号后，经过功率幅值放大电路和超声波探头连接，超声波探头发出回波信号经过放大电路、滤波电路、A/D转换器后和第一微控制器相连接，信号处理模块包括第二微控制器、无线接收模块、USB接口、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块，无线接收模块、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块均与第二微控制器相连，第二微控制器通过USB接口和PC机连接。
[0006]作为优选，超声波探头为压电陶瓷一体式超声波传感器。
[0007]作为优选，温度测量模块为数字式温度传感器。
[0008]作为优选，报警模块为语音报警器。
[0009]作为优选，无线发射模块与无线接收模块相匹配且之间无线通讯。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:设计新颖，操作简便，便携性好，能够实时测量液位，无线发射模块与无线接收模块之间无线通讯，移动性好，同时利用GSM网络，覆盖面广，几乎没有距离的限定，具有应用推广价值。【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的信号处理模块结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的信号检测模块结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。本实施例仅仅是对本实用新型实施方式的描述，并不对本实用新型的范围有任何限制。
[0014]本实用新型包括信号检测模块和信号处理模块，信号检测模块包括第一微控制器、超声波探头、功率幅值放大电路、脉冲产生电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、温度测量模块和无线发射模块，温度测量模块和无线发射模块均与第一微控制器相连，第一微控制器控制脉冲产生电路产生信号后，经过功率幅值放大电路和超声波探头连接，超声波探头发出回波信号经过放大电路、滤波电路、A/D转换器后和第一微控制器相连接，信号处理模块包括第二微控制器、无线接收模块、USB接口、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块，无线接收模块、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块均与第二微控制器相连，第二微控制器通过USB接口和PC机连接。作为优选，超声波探头为压电陶瓷一体式超声波传感器。温度测量模块为数字式温度传感器。报警模块为语音报警器。无线发射模块与无线接收模块相匹配且之间无线通讯。
[0015]优选的是，所述的微控制器选用AT89C52单片机或STC89C52单片机，所述的超声波探头为防水型压电陶瓷一体式超声波传感器TCF40-18TR1，所述A/D转换器选用ADS930模数转换芯片，所述温度测量模块选用数字式温度传感器DS18B20，所述GSM模块采用TC35i模块，所述报警模块选用ISD1420语音芯片，所述存储模块采用AT24C04芯片，所述USB接口选用CH375芯片，所述无线发射模块和无线接收模块选用NRF2401芯片，所述显示模块选用IXD1602液晶显示器。
[0016]首次使用时，将超声波探头安装在液位上方，与液位正对，系统初始化后，由第一微控制器驱动脉冲产生电路产生的脉冲信号经功率幅值放大后，激励超声波探头产生高频的超声波，超声波经媒介传到液面，部分超声能量被反射回超声波探头，发射信号和回波信号一同进入信号接收系统中进行放大、滤波处理后，经过A/D转换器转换成数字信号送入第一微控制器，第一微控制器进行处理、计算、转换，并考虑温度测量模块测量的温度，进行温度补偿，然后通过无线发射模块发送至信号处理模块的第二微控制器存储数据，并将测量数据送入显示模块进行显示，同时把数据和按键模块输入的液位高度、最高液位、最低液位进行计算和比较，若不在范围内，则启动语音报警，同时利用GSM网络给用户发送短信报警，同时如果用户想知道目前水位情况，可以通过手机短信发送约定的查询信息，然后测量的液位数据通过短信得到回复，同时也可利用USB接口连接上位PC机，在PC机中绘制液位的实时和历史波形曲线。
[0017]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围内的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会限制于本文所示的这些实施例，而是要符合于本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.基于GSM报警的超声波液位测量系统，包括信号检测模块和信号处理模块，所述信号检测模块包括第一微控制器、超声波探头、功率幅值放大电路、脉冲产生电路、放大电路、滤波电路、A/D转换器、温度测量模块和无线发射模块，所述温度测量模块和无线发射模块均与第一微控制器相连，所述第一微控制器控制脉冲产生电路产生信号后，经过功率幅值放大电路和超声波探头连接，所述超声波探头发出回波信号经过放大电路、滤波电路、A/D转换器后和第一微控制器相连接，所述信号处理模块包括第二微控制器、无线接收模块、USB接口、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块，所述无线接收模块、按键模块、显示模块、报警模块、存储模块和GSM模块均与第二微控制器相连，第二微控制器通过USB接口和PC机连接。
2.根据权利要求1所述的基于GSM报警的超声波液位测量系统，其特征在于:所述超声波探头为压电陶瓷一体式超声波传感器。
3.根据权利要求1所述的基于GSM报警的超声波液位测量系统，其特征在于:所述温度测量模块为数字式温度传感器。
4.根据权利要求1所述的基于GSM报警的超声波液位测量系统，其特征在于:所述报警模块为语音报警器。
5.根据权利要求1所述的基于GSM报警的超声波液位测量系统，其特征在于:所述无线发射模块与无线接收模块相匹配且之间无线通讯。
【文档编号】G01F23/296GK203732133SQ201420064751
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年2月13日 优先权日:2014年2月13日
【发明者】卢超 申请人:陕西理工学院