31 基于51单片机的水位监测系统仿真

一、主要功能

二、硬件资源

三、程序编程

四、实现现象

一、主要功能

基于51单片机，DHT11温湿度检测，水位检测，通过LCD1602显示，超过阈值报警，继电器驱动电机转动。通过矩阵按键切换选择设置各项参数阈值。

二、硬件资源

基于KEIL5编写C++代码，PROTEUS8.15进行仿真，全部资源在页尾，提供安装包。

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三、程序编程

#include <REGX52.H>
#include<intrins.h>
#include<stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#include "MatrixKey.h"

#define uchar unsigned char
#define uint unsigned  int
sbit CS=P3^0;                 //adc0832引脚
sbit CLK=P3^1;
sbit DIO=P3^2;
sbit beep=P3^4;
sbit jdq = P3^3;//继电器
sbit Temp_data=P2^6;  //DHT11

unsigned char KeyNum;
unsigned char rec\_dat\_lcd0\[6\];
unsigned char rec\_dat\_lcd1\[6\];
unsigned char rec\_dat\_lcd2\[6\];
unsigned char rec\_dat\_lcd3\[6\];
unsigned int rec_dat\[4\];
static uchar u,U,R;      //定义变量
unsigned int password,count; //初始化阈值，次数，一共四位


static uchar wd,sd;
static int wdyz,sdyz,swyz=100;
static int flag=0;
static int mode = 0;

void DHT11\_delay\_us(unsigned char n);
void DHT11\_delay\_ms(unsigned int z);
void DHT11_start();
unsigned char DHT11\_rec\_byte();
void DHT11_receive();
void beep_warning();
void cshq();
void cslsz();
void xxpxs();

//延时ms
void DHT11\_delay\_ms(unsigned int z)
{
    unsigned int i,j;
    for(i=z; i>0; i--)
        for(j=110; j>0; j--);
}

//延时us   --2*n+5us
void DHT11\_delay\_us(unsigned char n)
{
    while(--n);
}

//DHT11起始信号
void DHT11_start()
{
    Temp_data=1;

    DHT11\_delay\_us(10);

    Temp_data=0;

    DHT11\_delay\_ms(50);//这个延时不能过短,18ms以上,实际在仿真当中要想读到数据延时要在延时参数要在40以上才能出数据

    Temp_data=1;

    DHT11\_delay\_us(30);//这个延时不能过短


}

//接收一个字节

unsigned char DHT11\_rec\_byte()
{
    unsigned char i,dat=0;
    for(i=0; i<8; i++)
    {
        while(!Temp_data);
        DHT11\_delay\_us(8);
        dat <<=1;
        if(Temp_data==1)
        {
            dat +=1;
        }
        while(Temp_data);
    }
    return dat;
}



//接收温湿度数据
void DHT11_receive()
{
    unsigned int R\_H,R\_L,T\_H,T\_L;
    unsigned char RH,RL,TH,TL,revise;

    DHT11_start();
    Temp_data=1;
    if(Temp_data==0)
    {
        while(Temp_data==0);   //等待拉高
        DHT11\_delay\_us(40);  //拉高后延时80us

        R\_H=DHT11\_rec_byte();    //接收湿度高八位
        R\_L=DHT11\_rec_byte();    //接收湿度低八位
        T\_H=DHT11\_rec_byte();    //接收温度高八位
        T\_L=DHT11\_rec_byte();    //接收温度低八位
        revise=DHT11\_rec\_byte(); //接收校正位

        DHT11\_delay\_us(25);    //结束

        if((R\_H+R\_L+T\_H+T\_L)==revise)      //校正
        {
            RH=R_H;
            RL=R_L;
            TH=T_H;
            TL=T_L;

        }
        /*数据处理，方便显示*/
        rec_dat\[0\]=RH;
        rec_dat\[1\]=RL;
        rec_dat\[2\]=TH;
        rec_dat\[3\]=TL;

    }

}

void dht11()
{
	      DHT11\_delay\_ms(150);
        DHT11_receive();
	      sprintf(rec\_dat\_lcd0,"%d",rec_dat\[0\]);
        sprintf(rec\_dat\_lcd1,"%d",rec_dat\[1\]);
        sprintf(rec\_dat\_lcd2,"%d",rec_dat\[2\]);
        sprintf(rec\_dat\_lcd3,"%d",rec_dat\[3\]);
        DHT11\_delay\_ms(100);
	
	      wd = rec\_dat\[3\]*10 + rec\_dat\[2\];
				sd = rec\_dat\[1\]*10 + rec\_dat\[0\];

}

uchar get\_AD\_Res()            //ADC0832启动读取函数
{
	uchar i, data1=0, data2=0;
	CS=0;
	
	CLK=0;DIO=1;\_nop\_();
	CLK=1;\_nop\_();
	
	CLK=0;DIO=1;\_nop\_(); 
	CLK=1;\_nop\_();
	
	CLK=0;DIO=0;\_nop\_();
	CLK=1;\_nop\_();
	
	CLK=0;DIO=1;\_nop\_(); 
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		CLK=1;\_nop\_();
		CLK=0;\_nop\_();
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO; 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		data2=data2|(uchar)DIO<<i;
		CLK=1;\_nop\_();
		CLK=0;\_nop\_();
	}
	CS=1;
	
	return(data1 == data2)?data1:0;
}


void beep_warning()//蜂鸣器警报并且电机转动
{
	if(flag == 0)
	{
	if(R<swyz)  //没水 继电器不工作
	{
			beep = 1;
		 jdq = 1; //不工作
	}		
		else
		{
			beep = 0;
			jdq = 0;  // 工作
		}
	}
	
	else if(flag == 2)
	{
		if(sd<sdyz)
		{
			jdq = 0;
			
		}
		else
		{
			jdq = 1;
		}
	}

}




void main()					  //主函数
{	
	LCD_Init();         //显示屏初始化
	beep = 0;
	jdq = 1;
	LCD_ShowString(1,1,"zd");
	do
	{
		cslsz();
		cshq();  //参数获取
		dht11(); //温湿度获取
		xxpxs();  //显示屏显示
		if(mode==0)
		{
		beep_warning();    //状态判断
			LCD_ShowString(1,1,"zd");
		}
		else
		{
			LCD_ShowString(1,1,"sd");
		}
	}  while(1);
}

void xxpxs()  //显示屏显示
{
	
		LCD_ShowString(1,6,"sw:");	
	  LCD_ShowNum(1,9,R,3); //水位
		LCD_ShowString(2,1,"wd:");	
	  LCD_ShowNum(2,4,wd,3);//温度
		LCD_ShowString(2,8,"sd:");	
		LCD_ShowNum(2,11,sd,3);//湿度
	
	
}

void cslsz()//按键判断
{
	KeyNum = MatrixKey();//键盘输入的值进行传递
	if(KeyNum){	
	if(KeyNum <= 10) //把按键的范围定义在0~9
	{			
	  if(count < 3)
		{
			password*=10; //出水量左移一位
			password += KeyNum % 10; //获取一位出水量
			count++;    //计次++，对应出水量位数
		}
			LCD_ShowNum(1,13,password,3); //LCD更新显示
	}	
	//确认键
	  if(KeyNum == 11) //把11表示确认,对阈值进行确认
		{
		 LCD_ShowNum(1,13,password,3); //LCD更新显示
			sdyz = password;
			flag = 2;
		}		
		//取消键
		if(KeyNum == 12)
			{
				password = 0;
				count = 0;
				LCD_ShowNum(1,13,password,3); //LCD更新显示
			}
		
			if(KeyNum == 13)
			{
				mode++;
				if(mode>1)
				{
					mode = 0;
				}
			}
			if(KeyNum == 14)
			{
				jdq=~jdq;
				
			}
			if(KeyNum==15)
			{
				
			}
		} 
	

  
}


void cshq()  //参数获取
{
	  u=get\_AD\_Res();
		U=(250*u)/128;     //此处将数字信号转化为模拟信号，要根据上拉电阻阻值来确定
		R=200*U/250;	   //水位的值
}