【单片机毕业设计】【mcuclub-jj-047】基于单片机的液位与流速检测的设计

        最近设计了一个项目基于单片机的液位与流速检测系统，与大家分享一下：

一、基本介绍

项目名：液位与流速检测
项目编号：mcuclub-jj-047
单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过继电器控制水泵，将水抽出经过流速传感器测出流速
2、通过超声波测出水位，当剩余水位低于设置最小值，则停止抽水，并声光报警3秒
3、通过按键可设置容器总高度、剩余水位最小值、手动开关水泵
4、通过显示屏显示数据
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制开关水泵

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

 

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由四部分组成，第一部分是水流量检测模块，通过该模块可以检测水流量的流速；第二部分是超声波模块，通过该模块检测检测液体的液位；第三部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、开关水泵、设置阈值等；第四部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过继电器可以控制水泵的开关；第三部分是声光报警模块，水位低于最小值，关闭抽水，声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

 

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，水位低于最小值，关闭抽水，声光报警，设置界面，关闭声光报警。

 

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)                  //测量界面
	{
		if(water_value < water_min)						//水位低于最小值，关闭抽水，声光报警
		{
			RELAY_CS = 1;
			if(alarm_count > 0 && time_num % 20 == 0)
			{
				LED = ~LED;
				BEEP = ~BEEP;
				alarm_count--;
			}
			else if(alarm_count == 0)
			{
				LED = 1;
				BEEP = 1;
			}
		}
		else
		{
			LED = 1;
			BEEP = 1;
			alarm_count = 6;
		}
	}
	else													         	//设置界面，关闭声光报警
	{
		LED = 1;
		BEEP = 1;
		RELAY_CS = 1;
	}
}

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