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51单片机超声波液位仪Proteus仿真原理图程序PCB文件 带温度补偿

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ID:604514 发表于 2021-8-3 17:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
全套51单片机超声波液位仪资料，含程序、仿真、PCB文件，做出来的实物能实现功能。利用超声波测液位，用LCD1602现实，带温度补偿，带报警指示。PCB蜂鸣器处忘加驱动，电流不够，声音不够大，可换成灯。
初始零液位距离为15CM，报警液位为低于5CM，低于5CM时大灯点亮。
如需要校准改变零液位：
点击设置，设置指示灯亮起
点击液位归零
再次点击设置，指示灯熄灭，开始正常工作。
如需改变报警液位：
点击设置
点击加或者减
换位可以改变按加减时改变个位还是十分位的值，默认为十分位。
仿真说明：
仿真需要先校准归零。
如第一次仿真失败，方法如下：
停止仿真；
双击MCU，出现对话框；
点击program file栏目后的文件夹图标，出现文件选择框；
选择chengxu--output--双击HC-SR04.hex
点击确定

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
51hei.png

Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)
51hei.png 51hei.png

单片机源程序如下:
  1. #include "config.h"
  2. #include "Lcd1602.h"
  3. #include "Ultrasonic.h"
  4. #include <reg52.h>

  6. uint8 flag;   //定义定时标志
  7. uint16 set_s;  //设定值
  8. uint16 lv_0;   //零位
  9. uint16 length;
  10. uint16 lv_n;

  12. bit flag1s = 0;          //1s定时标志
  13. bit fusu = 0;          //1s定时标志
  14. bit setflag= 0;          //进入设置模式标志
  15. bit changewei=0;
  16. unsigned char T0RH = 0;  //T0重载值的高字节
  17. unsigned char T0RL = 0;  //T0重载值的低字节
  18. //
  19. void ConfigTimer0(unsigned int ms);
  20. unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat);
  21. extern bit Start18B20();
  22. extern bit Get18B20Temp(int *temp);

  24. sbit led=P2^0;
  25. sbit bz=P1^5;
  26. sbit k3=P1^7;         //更换十位和百位
  27. sbit k1=P3^0;         //加
  28. sbit k2=P3^1;         //减
  29. sbit k4=P1^6;         //设置零位
  30. void ShowDistance();
  31. void ShowSets();
  32. void delayms(unsigned int ms);

  34. /* 主函数 */
  35. void main()
  36. {        
  37.            bit res;
  38.                
  39.     int temp;        //读取到的当前温度值
  40.     int intT, decT;  //温度值的整数和小数部分
  41.     unsigned char len;
  42.     unsigned char str[12];
  43.     set_s=50;//mm
  44.         lv_0=150;//mm
  45.     EA = 1;            //开启总中断
  46.     TMOD &= 0Xf0;
  47.     TMOD |= 0X01;      //设置T0为方式1
  48.     TH0 = 0xFC;        //为T0赋初值0xFC67，定时1ms
  49.     TL0 = 0x67;
  50.     ET0 = 1;           //使能T0中断
  51.     TR0 = 1;           //启动T0
  52.         IT0=1;        //设置外部中断0的触发方式为下降沿
  53.         EX0=1;        //开启外部中断
  54.     InitUltrasonic();  //超声波模块初始化
  55.     InitLcd1602();     //1602初始化
  56.         Start18B20();      //启动DS18B20
  57.         LcdShowStr(0, 0,"SETD:");  //显示距离单位
  58.         LcdShowStr(0, 1,"LV:");  //显示距离单位
  59.         LcdShowStr(10, 1,"T:");  //显示距离单位
  60.         k1=1;

  62.     while(1)
  63.     {
  64.         if(flag == 1)
  65.         {
  66.             flag = 0;
  67.                         ShowSets();
  68.             ShowDistance();
  69.                     if (1)  //每秒更新一次温度
  70.         {
  71.             res = Get18B20Temp(&temp);  //读取当前温度
  72.             if (res)                    //读取成功时，刷新当前温度显示
  73.             {
  74.                 intT = temp >> 4;             //分离出温度值整数部分
  75.                 decT = temp & 0xF;            //分离出温度值小数部分
  76.                 len = IntToString(str, intT); //整数部分转换为字符串
  77.                 str[len++] = '.';             //添加小数点
  78.                 decT = (decT*10) / 16;        //二进制的小数部分转换为1位十进制位
  79.                 str[len++] = decT + '0';      //十进制小数位再转换为ASCII字符
  80.                 while (len < 6)               //用空格补齐到6个字符长度
  81.                 {
  82.                     str[len++] = ' ';
  83.                 }
  84.                 str[len] = '\0';              //添加字符串结束符
  85.                 LcdShowStr(12, 1, str);        //显示到液晶屏上
  86.             }
  87.             else                        //读取失败时，提示错误信息
  88.             {
  89.                 LcdShowStr(12, 1, "error!");
  90.             }
  91.             Start18B20();               //重新启动下一次转换
  92.         }
  93.         }
  94.                 while(setflag){//按下设置键，进入设置模式,循环直到再一次按下设置键

  96.                         if(k1==0)                  //检测按键K1是否按下
  97.                                 {        
  98.                                         delayms(5);   //消除抖动 一般大约10ms
  99.                                         if(k1==0)         //再次判断按键是否按下
  100.                                         {  
  101.                                                 if(changewei==0)set_s++;
  102.                                                 else set_s+=10;
  103.                                         }
  104.                                         while(!k1);         //检测按键是否松开
  105.                                 }
  106.                         if(k2==0)                  //检测按键K1是否按下
  107.                                 {        
  108.                                         delayms(5);   //消除抖动 一般大约10ms
  109.                                         if(k2==0)         //再次判断按键是否按下
  110.                                         {
  111.                                                 if(changewei==0)set_s--;
  112.                                                         else set_s-=10;
  113.                                         }
  114.                                         while(!k2);         //检测按键是否松开
  115.                                 }
  116.                         if(k3==0)                  //检测按键K1是否按下
  117.                                 {        
  118.                                         delayms(5);   //消除抖动 一般大约10ms
  119.                                         if(k3==0)         //再次判断按键是否按下
  120.                                         {
  121.                                                 changewei=~changewei;
  122.                                         }
  123.                                         while(!k3);         //检测按键是否松开
  124.                                 }
  125.                         if(k4==0)                  //检测按键K1是否按下
  126.                                 {        
  127.                                         delayms(5);   //消除抖动 一般大约10ms
  128.                                         if(k4==0)         //再次判断按键是否按下
  129.                                         {
  130.                                          lv_0=length;
  131.                                         }
  132.                                         while(!k4);         //检测按键是否松开
  133.                                 }
  134.                                 ShowSets();
  135.                 }
  136.                 if(lv_n>set_s) bz=1;
  137.                 else bz=0;
  138.     }
  139. }
  140. unsigned char IntToString(unsigned char *str, int dat)
  141. {
  142.     signed char i = 0;
  143.     unsigned char len = 0;
  144.     unsigned char buf[6];
  145.    
  146.     if (dat < 0)  //如果为负数，首先取绝对值，并在指针上添加负号
  147.     {
  148.         dat = -dat;
  149.         *str++ = '-';
  150.         len++;
  151.     }
  152.     do {          //先转换为低位在前的十进制数组
  153.         buf[i++] = dat % 10;
  154.         dat /= 10;
  155.     } while (dat > 0);
  156.     len += i;     //i最后的值就是有效字符的个数
  157.     while (i-- > 0)   //将数组值转换为ASCII码反向拷贝到接收指针上
  158.     {
  159.         *str++ = buf[i] + '0';
  160.     }
  161.     *str = '\0';  //添加字符串结束符
  162.    
  163.     return len;   //返回字符串长度
  164. }




  169. /* 执行测距并显示结果 */
  170. void ShowDistance()
  171. {   
  172.     uint8 i;
  173.     uint8 buff[4];
  174.         uint8 buff2[5];
  175.     uint16 Distance ;   //暂存距离值
  176.     Distance = GetDistance();
  177.         length = Distance;//mm
  178.         if (Distance < lv_0)
  179.                 {
  180.                 Distance = lv_0-Distance;
  181.                 lv_n= Distance;
  182.                 fusu=0;
  183.                 }
  184.         else
  185.          {
  186.                  Distance =Distance- lv_0;
  187.                  lv_n=0;
  188.                  fusu=1;
  189.          }
  190.         if((Distance<999)&&(fusu==0)){
  191.             buff[3] = Distance%10 + '0';   //将数据转换为字符形式
  192.             buff[2] ='.';
  193.             buff[1] = (Distance/10)%10 + '0';
  194.             buff[0] = (Distance/100)%10 + '0';
  195.             for(i = 0; i <= 0; i++)  //整数部分高位的0转换为空白符
  196.             {
  197.                 if(buff[i] == '0')   //判断是不是字符0
  198.                     buff[i] = ' ';   //将字符0 转换为空格 即不显示
  199.                 else
  200.                     break;
  201.             }
  202.             LcdShowStr(3, 1, &buff); //显示距离值
  203.             LcdShowStr(7, 1, "cm");  //显示距离单位
  204.         }
  205.                 if((Distance<99)&&(fusu==1)){
  206.             buff[3] =' ';   //将数据转换为字符形式
  207.             buff[2] =Distance%10 + '0';
  208.             buff[1] ='.';
  209.             buff[0] = (Distance/10)%10 + '0';
  210. //            for(i = 0; i <= 0; i++)  //整数部分高位的0转换为空白符
  211. //            {
  212. //                if(buff[i] == '0')   //判断是不是字符0
  213. //                    buff[i] = ' ';   //将字符0 转换为空格 即不显示
  214. //                else
  215. //                    break;
  216. //            }
  217.                         LcdShowStr(3, 1, "-");  //显示距离单位
  218.             LcdShowStr(4, 1, &buff); //显示距离值
  219.             LcdShowStr(7, 1, "cm");  //显示距离单位
  220.         }
  221.         if(Distance>999||((Distance>99)&&(fusu==1))){
  222.                 LcdShowStr(3, 1, "ERROR");  //显示距离单位
  223. //            else {
  224. //                        buff2[4] = Distance%10 + '0';   //将数据转换为字符形式
  225. //                    buff2[3] ='.';
  226. //                    buff2[2] = (Distance/10)%10 + '0';
  227. //                    buff2[1] = (Distance/100)%10 + '0';
  228. //                        buff2[0] = (Distance/1000)%10 + '0';
  229. //                    for(i = 0; i <= 3; i++)  //整数部分高位的0转换为空白符
  230. //                    {
  231. //                        if(buff2[i] == '0')   //判断是不是字符0
  232. //                            buff2[i] = ' ';   //将字符0 转换为空格 即不显示
  233. //                        else
  234. //                            break;
  235. //                    }
  236. //                    LcdShowStr(3, 1, &buff2); //显示距离值
  237. //                    LcdShowStr(8, 1, "cm");  //显示距离单位
  238.         //        }
  239.         }
  240. }
  241. void ShowSets()
  242. {   
  243.     uint8 i;
  244.     uint8 buff[4];

  246.         if(set_s>999)set_s=999;
  247.     buff[3] = set_s%10 + '0';   //将数据转换为字符形式
  248.     buff[2] ='.';
  249.     buff[1] = (set_s/10)%10 + '0';
  250.     buff[0] = (set_s/100)%10 + '0';
  251.     for(i = 0; i <= 3; i++)  //整数部分高位的0转换为空白符
  252.     {
  253.         if(buff[i] == '0')   //判断是不是字符0
  254.             buff[i] = ' ';   //将字符0 转换为空格 即不显示
  255.         else
  256.             break;
  257.     }
  258.     LcdShowStr(6, 0, &buff); //显示距离值
  259.     LcdShowStr(10, 0, "cm");  //显示距离单位
  260. }

  262. /* 定时器0中断服务函数 */
  263. ……………………

  265. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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超声波液位仪.7z (131.92 KB, 下载次数: 130)
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ID:328014 发表于 2021-8-7 16:18 | 显示全部楼层
好资料，51黑有你更精彩!!!
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ID:66328 发表于 2021-8-9 13:11 | 显示全部楼层
大神牛啊，那个超声波的仿真模块在哪里下的
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ID:1076417 发表于 2023-5-9 19:30 | 显示全部楼层
hnqylgq 发表于 2021-8-9 13:11
大神牛啊，那个超声波的仿真模块在哪里下的

Proteus8.9里面自带
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ID:1113285 发表于 2024-3-20 14:50 | 显示全部楼层
好资料，加个电机驱动就完美了
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