超声波测量距离是一种有效的非接触式测距方法,已经广泛应用于江河水位、化工和制药、食品加工、石油、污水处理等各类需要进行液位测量的场合。随着IC技术、传感器技术以及信号处理技术的应用,液位检测技术取得了飞速发展与进步,各种功能齐全、精度高、量程大的一体化、小型化、智能化的超声波液位计不断涌现。但是国内自主研制超声波液位计的企业较少,且水平都不高,在这种情况下,开发一种高稳定性、高精度、成本低的超声波液位计就很有必要。论文首先在查阅和参考大量相关技术资料和论文的前提下,对液位计的发展历史及趋势进行了简单介绍,分析了超声波时差法测距的可行性,并给出了系统的整体硬件结构框图。其次,本文对超声波液位计的硬件与软件设计进行了重点介绍。本课题设计的超声波液位计以C8051F020单片机为控制核心,重点对超声波发射电路、回波信号接收电路、触发电路、显示及键盘电路等硬件的设计进行了详细的说明;软件程序的编写主要使用的是汇编语言,实现了数据采集与计算、数据转换、数据滤波和系统抗干扰,及控制部分的逻辑判断等功能。最后,本论文研究分析了温度、湿度、硬件电路及空气扰动等基本因素对超声波测距影响,并提出了解决这些干扰因素的措施,进行了相应的补偿。通过实验数据的分析与计算,整机的技术指标基本达到了所设计的要求。