文章目录
- 一、水库预警系统
- 1.题目要求
- 2.思路
- 2.1 OLED显示汉字
- 2.2 水质传感器等等
- 2.3 步进电机
- 2.4 驱动水泵
- 3.仿真图
- 3.1 未仿真时
- 3.2 开始仿真，OLED开始显示
- 3.3 提高水位，开启阀门和预警
- 3.4 通过按键增大水位阈值，取消报警
- 4.仿真程序
- 4.1 程序说明
- 4.2 主函数
- 4.3 OLED显示函数
- 二、总结
一、水库预警系统
1.题目要求
基于STM32F103C8单片机做一个水库预警系统，有以下传感器：步进电机(代表阀门的开关），雨量传感器 ，水流速传感器 ，压力传感器(测水压），风速传感器(测风速）等等，OLED显示屏显示传感器的内容，显示水位水质这些。蜂鸣器高水位报警，电机阀门水位高的时候打开，低水位不报警，水位设定值从0mm到1000mm。蜂鸣器响的时候灯亮，水泵在仿真运行之后开始运行就行。
2.思路
2.1 OLED显示汉字
OLED要显示中文，这需要用到取模软件，如下所示：
参数设置如下：
2.2 水质传感器等等
Proteus仿真里面没有这些传感器，统一用滑动变阻器来模拟，再通过STM32的ADC去采集，如果是采用的51单片机，内部没有集成ADC，可以通过PCF8591这种ADAC模块进行采集。
2.3 步进电机
这里采用ULN2003来驱动步进电机。
这里简单介绍下ULN2003驱动芯片。
ULN2003是一个单片高电压（最高可达50V）、高电流（单个额定输出500mA）的达林顿晶体管阵列集成电路。 它是由7对NPN达林顿晶体管组成的，它的高电压输出特性和阴极钳位二极管可以转换感应负载。单个达林顿晶体管对的集电极电流为500mA，达林顿管并联可以承受更大的电流。
ULN2003可以作为继电器驱动器，字锤驱动器、灯驱动器、显示驱动器（LED气体放电），线路驱动器和逻辑缓冲器。ULN2003的每一对达林顿晶体管的基极都有一个2.7k的串联电阻，可以直接和TTL或者5V的CMOS装置连接。它实际上就是一个功率放大器，输出端具有较大的驱动能力（电流较大）。
2.4 驱动水泵
水泵的驱动则是NPN驱动继电器的电路，当PUMP为低电平时，继电器不闭合，水泵不工作，当PUMP为高电平时，继电器闭合，水泵工作。
3.仿真图
3.1 未仿真时
3.2 开始仿真，OLED开始显示
由于OLED显示的界面有限，所以这里做了两个界面进行切换，仿真开启，水泵也开始工作，用于模拟水库。
界面1显示：水位，水质，水位阈值
界面2显示：雨量，流速，水压，风速
3.3 提高水位，开启阀门和预警
3.4 通过按键增大水位阈值，取消报警
4.仿真程序
4.1 程序说明
主控芯片：STM32F103C8
HICK：64MHZ
Systick： 1ms
串口（Uart1）：9600（PA9：tx1，PA10：rx1）
OLED显示屏：SCL（PB10），SDA（PB11）、
LED模块：LED（PA7）
水位模块：ADC1（PA0）
水质模块：ADC2（PA1）
雨量传感器：ADC3（PA2）
水流速传感器：ADC4（PA3）
压力模块：ADC5（PA4）
风速模块：ADC6（PA5）
水泵：PUMP（PB2）
KEY按键：
KEY1（PB0）
KEY2（PB1）
MOTOR电机：
IN1（PB4）
IN2（PB5）
IN3（PB6）
IN4（PB7）
4.2 主函数
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "Drv_UserSystem.h"
/**
* @brief main function.
* @param none
* @retval none
*/
int main(void)
{
UserSystemInit();//用户配置初始化
while (1)
{
if (stSysTime.flg._10ms + TEN_MILLISECOND < Time_millis()) //10ms
{
stSysTime.flg._10ms = Time_millis();
Key_Scan();//按键扫描
Warning_function();//预警函数
}
if (stSysTime.flg._50ms + FIFTY_MILLISECOND < Time_millis()) //50ms
{
stSysTime.flg._50ms = Time_millis();
ADC_Scan(); //ADC扫描
OLED_Handel();//OLED显示
}
if (stSysTime.flg._100ms + BEST_MILLISECOND < Time_millis()) //100ms
{
stSysTime.flg._100ms = Time_millis();
Receive_data_Handel();//数据接收判断
IWDG_ReloadCounter();//清开门狗
}
}
}
4.3 OLED显示函数
/*******************************************************************************
* 函数名：OLED_Handel
* 描述 ：OLED显示
* 输入 ：void
* 输出 ：void
* 调用 ：初始化
* 备注 ：100ms
*******************************************************************************/
void OLED_Handel(void)
{
if(ADC_Flag)
{
if(Interface_switching == 0)
{
OLED_Show_Character(1,1,0,16);//水
OLED_Show_Character(1,2,1,16);//质
OLED_Show_Character(1,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(1,8,ADC2_Value,4);
OLED_ShowString(1, 13, "kg/s");
OLED_Show_Character(2,1,0,16);//水
OLED_Show_Character(2,2,2,16);//位
OLED_Show_Character(2,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(2,8,ADC1_Value,4);
OLED_ShowString(2, 13, "mm");
OLED_Show_Character(3,1,11,16);//阈
OLED_Show_Character(3,2,12,16);//值
OLED_Show_Character(3,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(3,8,ADC1_Threshold,4);
OLED_ShowString(3, 13, "mm");
if(++switching_count > 2)
{
OLED_Clear();
switching_count = 0;
Interface_switching = 1;
}
}
else if(Interface_switching == 1)
{
OLED_Show_Character(1,1,3,16);//雨
OLED_Show_Character(1,2,4,16);//量
OLED_Show_Character(1,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(1,8,ADC3_Value,4);
OLED_ShowString(1, 13, "mm");
OLED_Show_Character(2,1,6,16);//流
OLED_Show_Character(2,2,7,16);//速
OLED_Show_Character(2,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(2,8,ADC4_Value,4);
OLED_ShowString(2, 13, "m/s");
OLED_Show_Character(3,1,0,16);//水
OLED_Show_Character(3,2,8,16);//压
OLED_Show_Character(3,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(3,8,ADC5_Value,4);
OLED_ShowString(3, 13, "Pa");
OLED_Show_Character(4,1,10,16);//风
OLED_Show_Character(4,2,7,16);//速
OLED_Show_Character(4,3,13,16);//:
OLED_ShowNum(4,8,ADC6_Value,4);
OLED_ShowString(4, 13, "m/s");
if(++switching_count > 2)
{
OLED_Clear();
switching_count = 0;
Interface_switching = 0;
}
}
}
}
二、总结
今天主要讲了基于STM32的水库预警系统的Proteus仿真。
感谢你的观看！
