基于单片机的角度、水位、温度、辅助热源、电机仿真

时间：2024-09-30 15:17:43

目录

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
采用滑动变阻器连接ADC0832数模转换器模拟角度传感器，水位传感器；
采样DS18B20温度传感器检测温度

通过LCD1602显示，第一行显示温度、水位、角度、指定温度
两个按键负责L298N驱动电机的正反转：
按键按下不动，电机正转，松开停止；第二个按键按下，电机反转，松开停止

辅助热源按键，按下后，对应的LED灯亮起，此时两个按键负责辅热温度的增减，一次调整10度
温度超过阈值，蜂鸣器启动；

手动上水按键可以启动进水阀继电器和通气阀继电器；

自动上水通过水位判断：水位低于阈值后，辅热对应的LED灯关掉，进水阀和通气阀打开；
水位高于阈值后，打开排水阀和通气阀；

然后如果加热到达阈值和水位到达阈值，蜂鸣器报警2秒。

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。

三、程序编程

#include "public.h"
#include <intrins.h>		//定义头文件
#include <stdio.h>		//定义头文件
#include "lcd1602.h"
#include "ds18b20.h"
#include "stdio.h"
#include "i2c.h"
#define uchar unsigned char	 //定义变量
#define uint unsigned  int	 //定义变量
	
char buff[15];
char buff1[3];
	
unsigned char readTem = 0 ;//定义读时间标志
unsigned char readADCFlag = 0 ;	  //读取标志
unsigned long time_20ms=0;		   //定时器计数

sbit IN1 = P1^0; //进水阀
sbit IN2 = P1^1;//排水阀
sbit KEY1=P1^2;
sbit KEY2=P1^3;
sbit KEY3=P1^4;
sbit KEY4=P2^2;
sbit IN3=P1^5;  //通气阀
sbit IN4=P1^6;  //LED灯
sbit beep=P1^7;
sbit key5=P3^3;
sbit key6=P3^4;
sbit out1=P3^5;
sbit out2=P3^6;

sbit CS=P3^0;                 //adc0832引脚
sbit CLK=P3^1;				  //adc0832引脚
sbit DIO=P3^2;				  //adc0832引脚

void Init_Timer0(void);	   //函数声明
float Lv=0.0;		  	//光照采集电压
float Lval =0;		 //光照值
static int sdflag=0;
float u;

uchar get_AD_Res()            //ADC0832启动读取函数
{
	uchar i, data1=0, data2=0;	 //赋值变量
	CS=0;						 //CS赋值低电平
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_();		 //赋值变量 并且等待
	CLK=1;_nop_();				 //赋值变量 并且等待
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 		 //赋值变量	并且等待
	CLK=1;_nop_();				 //赋值变量	并且等待
	
	CLK=0;DIO=0;_nop_();		 //赋值变量	并且等待
	CLK=1;_nop_();				 //赋值变量	并且等待
	
	CLK=0;DIO=1;_nop_(); 		 //赋值变量	并且等待
	
	for(i=0; i<8; i++)			 //循环
	{
		CLK=1;_nop_();			//赋值变量	并且等待
		CLK=0;_nop_();			//赋值变量	并且等待
		data1=(data1<<1)|(uchar)DIO;//赋值变量	并且等待 
	}
	
	for(i=0; i<8; i++)			//循环
	{
		data2=data2|(uchar)DIO<<i;//赋值变量 并且等待
		CLK=1;_nop_();			 //赋值变量	并且等待
		CLK=0;_nop_();			 //赋值变量	并且等待
	}
	CS=1;					     //赋值高电平
	return(data1 == data2)?data1:0;	//返回值
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名       : main
* 函数功能		 : 主函数
* 输    入       : 无
* 输    出    	 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{	
	u8 i=0;
	int temp_yz=60;
  float temp_value;
	char temp_buf[16];
	int flag=0;
	int one=0;
	unsigned char midval;  
	ds18b20_init();//初始化DS18B20
	Init_Timer0();
	lcd1602_init();
	 out1 = 0;
		 out2 = 0;
	while(1)
	{
			u=get_AD_Res();	       //读取ADC0832值
		if(u>80)
		{
			u=80;
		}
		else if(u<10)
		{
			u=10;
		}
		
		temp_value=ds18b20_read_temperture();//保留温度值小数后一位
		if(KEY2==0)
		{
			delay_ms(20);
			{
				if(KEY2==0)
				{
					temp_yz=temp_yz+10;
					while(KEY2==0);
				}
			}
		}
		if(KEY3==0)
		{
			delay_ms(20);
			{
				if(KEY3==0)
				{
					temp_yz=temp_yz-10;
					while(KEY3==0);
				}
			}
		}
		if(KEY1)
		{
			IN4=1; //控制LED灯
		}
		
		if(KEY4==0)
		{
			sdflag++;
			if(sdflag>1)
			{
				sdflag = 0;
			}
			while(KEY4==0);
		}
		
   if(key5)
	 {
		 out1 = 0;
	 }
	 else
	 {
		 out1 = 1;
	 }
	if(key6)
	{
		out2 = 0;
	}		
	else
	{
		out2 =1;
	}

		
  
		if(temp_value<0)//负温度
		{
			temp_value=-temp_value;
			
		}else if(temp_value>0&&temp_value<100)
		{
			sprintf(temp_buf,"Temp:%2.1f C   %d",temp_value,temp_yz);
			lcd1602_show_string(0,0,temp_buf);
			if(KEY1==0)
			{
				if(temp_value<temp_yz&&Lval>10)
				{
					flag=0;
					IN4=0;
				}else if(Lval<10||temp_value>=temp_yz)
				{
					IN4=1;
				}
				
				if(temp_value==temp_yz && Lval==80)
				{
					if(flag==0)
					{
						beep=0;
						IN4=1;
						delay_ms(2000);
						beep=1;
						flag=1;
					}
				}

				
			}
		}
		
	
		if(readADCFlag == 1)		//定时读取adc
		{
			midval=ReadADC(3);		//转换的结果，在下次，才能读出
			Lv=(float)midval/255.0*5.0;		
			Lval = Lv*20;
			delay_ms(10);          //延时有助于稳定
			sprintf(buff,"SW:%3.2fCM  %f",Lval,u);//打印电压电流值
			lcd1602_show_string(0,1,buff);//显示
			if(Lval<10) //液位小于10
			{
				one=0;   
				IN1=IN3=0; //打开进水阀和通气阀
			}
			else if(Lval>=80)
			{
				one = 1;
			}
			if(one==1)
			{
				if(sdflag == 0)
				{
					IN1=1;
					IN2=0;
					IN3=0;
				}
				if(sdflag == 1)
				{
					IN1=0;
					IN2=0;
					IN3=0;
				}
			}
			else if(one == 0)
			{
				if(KEY4==1)
				IN2=1;
			}
			readADCFlag = 0 ;
	 }
		delay_ms(1);		
	}
}



void Init_Timer0(void)
{
	TMOD |= 0x01;	  //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响		     
	TH0=(65536-20000)/256;		  //重新赋值 20ms
	TL0=(65536-20000)%256;
	EA=1;            //总中断打开
	ET0=1;           //定时器中断打开
	TR0=1;           //定时器开关打开
}

void Timer0_isr(void) interrupt 1 
{
	TH0=(65536-20000)/256;		  //重新赋值 20ms
	TL0=(65536-20000)%256;
	
	time_20ms++;
	if(time_20ms % 20 == 0)	//定时读取adc采集
	{
	 	readADCFlag = 1;
	}
	if(time_20ms % 40 == 0)		//定时读取温度
	{
	 	readTem = 1;	 //读取温度	标志
	}
}

四、实现现象

具体动态效果看B站演示视频：

基于单片机的角度、水位、温度、辅助热源、电机仿真

全部资料（源程序、仿真文件、安装包、演示视频）：

百度网盘下载资料https://pan.baidu.com/s/1CHGuhkCkXYeMc5NHkZt8jg?pwd=an2x

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