【Proteus仿真】【STM32单片机】水质监测报警系统设计

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一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真STM32单片机控制器，使用按键、LED、蜂鸣器、LCD1602、PCF8591 ADC、PH传感器、浑浊度传感器、DS18B20温度传感器、继电器模块等。

主要功能：
系统运行后，LCD1602显示温度、浑浊度、PH浓度值；
可通过按键K3进入阈值设置模式，K3键用于切换选择温度阈值、浑浊度、PH浓度，K1和K2用于调节对应阈值，K4用于确定并返回主界面。
当温度高于上限，温度高指示，打开降温，蜂鸣器报警；
当浑浊高于上限，浑浊度高指示，蜂鸣器报警；
当PH高于上限，PH上限指示，蜂鸣器报警；
当PH低于下限，PH下限指示，蜂鸣器报警；
当PH正常，关闭指示和报警。

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二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）

*/


//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	u8 buf[5];
	while(1)
	{
		//正常模式显示
		if(sys_ctrl.mode==0)
		{
			//温度显示
			buf[0]=sys_ctrl.temp/100+0x30;
			buf[1]=sys_ctrl.temp%100/10+0x30;
			buf[2]='.';
			buf[3]=sys_ctrl.temp%100%10+0x30;
			buf[4]='\0';
			lcd1602_show_string(5,0,buf);
			//浑浊度显示
			lcd1602_show_nums(4,1,sys_ctrl.turbid,2,0);
			//PH显示
			buf[0]=sys_ctrl.ph/100+0x30;
			buf[1]=sys_ctrl.ph%100/10+0x30;
			buf[2]='.';
			buf[3]=sys_ctrl.ph%100%10+0x30;
			buf[4]='\0';
			lcd1602_show_string(12,1,buf);	
		}
		//阈值设置显示
		else
		{
			//PH下限值显示
			buf[0]=sys_ctrl.phl/100+0x30;
			buf[1]=sys_ctrl.phl%100/10+0x30;
			buf[2]='.';
			buf[3]=sys_ctrl.phl%100%10+0x30;
			buf[4]='\0';
			lcd1602_show_string(3,0,buf);
			//PH上限值显示
			buf[0]=sys_ctrl.phh/100+0x30;
			buf[1]=sys_ctrl.phh%100/10+0x30;
			buf[2]='.';
			buf[3]=sys_ctrl.phh%100%10+0x30;
			buf[4]='\0';
			lcd1602_show_string(8,0,buf);
			//温度阈值显示
			buf[0]=sys_ctrl.temph/100+0x30;
			buf[1]=sys_ctrl.temph%100/10+0x30;
			buf[2]='.';
			buf[3]=sys_ctrl.temph%100%10+0x30;
			buf[4]='\0';
			lcd1602_show_string(3,1,buf);
			//浑浊度阈值显示
			lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.turbidh,2,0);

			//阈值设定，数据位置闪烁
			switch(sys_ctrl.mode)
			{
				case 1://PH下
					lcd1602_show_string(3,0,"    ");
					delay_ms(100);
					buf[0]=sys_ctrl.phl/100+0x30;
					buf[1]=sys_ctrl.phl%100/10+0x30;
					buf[2]='.';
					buf[3]=sys_ctrl.phl%100%10+0x30;
					buf[4]='\0';
					lcd1602_show_string(3,0,buf);
					break;
				case 2://PH上
					lcd1602_show_string(8,0,"    ");
					delay_ms(100);
					buf[0]=sys_ctrl.phh/100+0x30;
					buf[1]=sys_ctrl.phh%100/10+0x30;
					buf[2]='.';
					buf[3]=sys_ctrl.phh%100%10+0x30;
					buf[4]='\0';
					lcd1602_show_string(8,0,buf);
					break;
				case 3://温度
					lcd1602_show_string(3,1,"    ");
					delay_ms(100);
					buf[0]=sys_ctrl.temph/100+0x30;
					buf[1]=sys_ctrl.temph%100/10+0x30;
					buf[2]='.';
					buf[3]=sys_ctrl.temph%100%10+0x30;
					buf[4]='\0';
					lcd1602_show_string(3,1,buf);
					break;
				case 4://浑浊
					lcd1602_show_string(13,1,"  ");
					delay_ms(100);
					lcd1602_show_nums(13,1,sys_ctrl.turbidh,2,0);
					break;	
			}
		}

		break;			
	}
}


//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	static u8 oneflag=0;
	
	key=KEY_Scan(0);
	//模式设置
	if(key==KEY3_PRESS)
	{
		sys_ctrl.mode++;
		if(sys_ctrl.mode>=5)sys_ctrl.mode=1;
		if(oneflag==0)
		{
			oneflag=1;
			_parm_set_show();//系统参数设置显示
		}
	}
	if(sys_ctrl.mode!=0)
	{
		//在设置模式下，加
		if(key==KEY1_PRESS)
		{	
			switch(sys_ctrl.mode)
			{
				case 1://PH下 
					sys_ctrl.phl++;
					if(sys_ctrl.phl>140)sys_ctrl.phl=0;
					break;
				case 2://PH上 
					sys_ctrl.phh++;
					if(sys_ctrl.phh>140)sys_ctrl.phh=0;
					break;
				case 3://温度 
					sys_ctrl.temph++;
					if(sys_ctrl.temph>999)sys_ctrl.temph=0;
					break;
				case 4://浑浊 
					sys_ctrl.turbidh++;
					if(sys_ctrl.turbidh>99)sys_ctrl.turbidh=0;
					break;
			}				
		}
		//在设置模式下，减
		else if(key==KEY2_PRESS)
		{
			switch(sys_ctrl.mode)
			{
				case 1://PH下 
					sys_ctrl.phl--;
					if(sys_ctrl.phl<0)sys_ctrl.phl=140;
					break;
				case 2://PH上 
					sys_ctrl.phh--;
					if(sys_ctrl.phh<0)sys_ctrl.phh=140;
					break;
				case 3://温度 
					sys_ctrl.temph--;
					if(sys_ctrl.temph<0)sys_ctrl.temph=999;
					break;
				case 4://浑浊 
					sys_ctrl.turbidh--;
					if(sys_ctrl.turbidh<0)sys_ctrl.turbidh=99;
					break;
			}
		}
		//确定
		else if(key==KEY4_PRESS)
		{
			sys_ctrl.mode=0;
			oneflag=0;
			sys_open_show();//系统开机界面显示		
		}	
	}
}

//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	//正常工作模式下
	if(sys_ctrl.mode==0)
	{
		//温度高于上限，温度高指示，打开降温，蜂鸣器报警
		if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.temph)
		{
			LED_TPH=0;
			JW_RELAY=0;
			beep_alarm(10,1000);
		}
		else
		{
			LED_TPH=1;
			JW_RELAY=1;
		}
		//浑浊高于上限，浑浊度高指示，蜂鸣器报警
		if(sys_ctrl.turbid>sys_ctrl.turbidh)
		{
			LED_HZH=0;
			beep_alarm(10,1000);	
		}
		else
		{
			LED_HZH=1;
		}
		//PH高于上限，PH上限指示，蜂鸣器报警
		if(sys_ctrl.ph>sys_ctrl.phh)
		{
			LED_PHH=0;
			beep_alarm(10,1000);
		}
		//PH低于下限，PH下限指示，蜂鸣器报警
		else if(sys_ctrl.ph<sys_ctrl.phl)
		{
			LED_PHL=0;
			beep_alarm(10,1000);	
		}
		else
		{
			LED_PHH=1;
			LED_PHL=1;	
		}				
	}	
}

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三、实验现象

B站演示视频：https://space.bilibili.com/444388619

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