基于单片机的水位液位检测器.docx

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1、中科旱业企文（微花）题目：基于单片机的水位液位检测器此为WOrd版本，下载后可直接复制粘贴，需要的可以放心下载摘要本设计介绍了一种基于STC89C52微控制器的水位检测器。该检测器在检测液位时采用了1.M型液压传感器来获取液位信号，同时会通过A/D转换的形式将数据送入单片机进行处理。数据处理完成后，结果会在1.CD数码管上进行显示，当液位超过设定限制时，检测器会发出报警提示。设计详细介绍了检测器的硬件和软件实现并给出了具体的电路图和程序代码。在实验过程中，通过软件和硬件相结合，成功地实现了检测器的基本功能。实验结果表明，该液位检测仪能有效检测液位，精度高，稳定性好，应用广泛。在这一领域，STC

2、89C52微控制器具有作为中央控制器处理实时数据的能力。该液位检测器是一种常见的设备，通过连接1.M型液压传感器采集液位信号，使用ADCO832A/D转换芯片进行数据转换，并将转换结果送入STC89C52中进行数据处理，最后通过1.CD数码管进行展示。在液位超过规定范围时，系统会发出报警提示，提高了生产安全性。整个液位检测仪设计精巧，可靠性高，使用方便，广泛应用于石油化工、食品、医药等领域，在现代工业生产过程中不可或缺。它为生产过程提供了有效的保障，为人们的日常生活和健康也带来了好处。本课题设计的液位检测仪具有广阔的应用前景和推广价值，同时也是对单片机应用技术的一次实践和探索。该设计方案进行了

3、测试和应用，验证了其准确性和可行性。它为后续相关研究提供了参考和借鉴，有助于进一步推进液位检测技术的发展。关键词：STC89C52微控制器，检测液位，液压传感器，A/D转换AbstractThisarticleintroducesawaterlevelliquidleveldetectorbasedontheAT89C51single-chipmicrocontroller.Thedetectorusesan1.M-typehydraulicsensortoobtaintheliquidlevelsignal,andthedataissenttothesingle-chipmicrocontr

4、ollerforprocessingthroughA/Dconversion.Afterthedataprocessingiscompleted,theresultwillbedisplayedonthe1.CDdisplay.Whentheliquidlevelexceedsthesetlimit,thedetectorwillissueanalarmprompt.Thisarticledetailsthehardwareandsoftwareimplementationofthedetector,andprovidesspecificcircuitdiagramsandprogramcod

5、e.Intheexperimentalprocess,thebasicfunctionsofthedetectorweresuccessfullyimplementedthroughsoftwareandhardwaredebugging.Theexperimentalresultsshowthattheliquidleveldetectorcaneffectivelydetecttheliquidlevel,andhashighaccuracyandstability,andhasawiderangeofapplicationprospects.1.iquidleveldetectorsar

6、eessentialequipmentinmodernindustrialproductionprocessesandarewidelyusedinfieldssuchaspetrochemicals,food,andmedicine.Theliquidleveldetectordesignedinthisprojecthasbroadapplicationprospectsandpromotionvalue,andisalsoapracticeandexplorationofsingle-chipmicrocontrollerapplicationtechnology.Throughprac

7、ticaltestingandapplication,thisdesignvalidatesthecorrectnessandfeasibilityofitsdesignschemeandprovidesareferenceandreferenceforsubsequentrelatedresearch.KEYWORDS:single-chipmicrocontroller,liquidleveldetection,1.Mhydraulicsensor,A/Dconversion,alarmprompt目录第1章绪论11.1 论文的背景11.2 国内外发展现状21.3 设计目的与意义3第2章系

8、统总体方案设计42.1 设计思路42.2 基本原理52.3 系统总体设计方案52.4 相关器件方案选择52.4.1 单片机的选择52.4.2 显示屏的选择52.4.3 按键选择62.4.4 蜂鸣器选择62.4.5 液位传感器的选择72.4.6 通信模块选择7第3章系统硬件设计83.1 最小系统83.2 液位检测模块93.3 HC-06蓝牙模块103.4 显示模块103.5 按键模块113. 6警报模块123.7 ADC0832123.8 整体电路仿真图13第4章系统软件设计144.1 系统流程图144.2 显TF模块144.3 警报模块154.4 按键控制模块16第5章仿真调试185.1 硬件

9、调试185.2 软件调试22第6章总结24第7章致谢25参考文献26附录27附录1原理图27附录2程序27第1章绪论1.1论文的背景随着工业生产和日常生活的不断发展，液位检测已成为必不可少的环节。液位测量在许多生产过程中起着重要的作用。它可以确定原材料、半成品或集装箱内产品的数量，保证生产过程各阶段的物料平衡，为经济核算提供可靠的基础。在连续生产的情况下，液位测量可以知道当前液位是否在规定的范围内，从而保持正常生产，保证产品的生产和质量，也保证安全生产。然而，我们传统的电极法液位检测仍存在一些缺点。电极通过液体的长时间浸泡，容易出现腐蚀、电解、失去灵敏度等问题,不利于设备的长期使用和维护，所以

10、我们对测试设备的耐腐蚀性要求很高。为此，设计一款新型耐腐蚀、耐电解、可长时间使用的液位检测仪变得尤为重要。本课设论文旨在设计一款基于51单片机的水位液位检测器，用于检测容器中液体的液位高度，并将其转换成数字信号输出，以便于监测和控制。该液位检测仪具有简单、方便、准确的特点，可实现快速、准确的液位检测，具有广泛的应用前途。本设计研究了液位检测器的背景及液位检测器的重要性,阐述了设计的目的和意义,分析了传统技术漏洞检测水平,突出了液体液体水平检测模式是基于51单片机微机,制定实施过程和设计模式的关键技术,通过实验验证设计方案的可行性和可行性，并进行性能测试和数据分析。最后，对论文结果进行了总结，为

11、液位检测技术的研究和应用提供了一些参考。为了使本设计更具有实用性和广泛的应用前景，我们还将结合液位检测器的特点和实际应用需求，提高液位检测的准确性和可靠性之外，本设计还将考虑液位检测器的实际应用场景，为用户提供更加便捷的使用体验。具体来说，我们将采用人机交互界面设计，通过1.CD液晶显示屏显示液位信息和相关参数，同时设计简洁明了的操作界面，使用户能够轻松地操作液位检测器。此外，我们还将在设计中提高液位异常时的警示效果，以及考虑电池寿命和能耗等实际问题，从而设计出一款高效、智能、可靠的液位检测器，满足用户需求。液位检测技术是工业生产和日常生活中非常重要的技术之一，涉及到化工、制药、食品等行业。随

12、着电控技术的进步，以及各种传感技术的日趋完善，液面测量技术也在进行着相应的更新与改进。本文主要从国内外两个角度对液位检测的发展状况进行了简要的阐述。在我国，由于我国工业生产水平的提高，液位测量技术己在我国工业中获得了较大的发展与普及。目前，国内液位检测技术已经逐渐从传统的机械式液位检测计、浮子液位检测计、电极式液位检测计等转变为更为先进的压力式传感器液位检测计、雷达液位检测计、超声波液位检测计等。同时，国内液位检测技术也在数字化和智能化方面得到了不断提升，例如采用微处理器、单片机等先进技术，实现液位检测的自动化和数字化，并通过通信技术实现了液位检测的远程监控。在国际上，液位检测的使用也很普遍，

13、并在持续发展。当前，国际上主要的液位测量技术有：气压液位计、超声波液位计、雷达液位计等。在这些技术的基础上，一些高端的液位检测器还具有自适应能力，可以在不同环境下实现自动调整和优化。另外，国外也在液位检测器的通讯技术和安全保护方面进行了深入研究和探索。例如，采用物联网技术实现液位检测的远程监控，并通过加密技术保证通信数据的安全性。除了上述国内外发展现状外，液位检测技术还在不断探索和创新。例如，一些新型液位检测器采用了光学原理或者纳米技术来实现液位的检测，这些新技术具有精度高、反应快的优点。另外，一些智能化的液位检测器还可以通过机器学习等技术来实现液位的自动学习和优化，从而进一步提升检测的精度和

14、效率。与此同时，液位检测仪的使用也在逐步扩大，如在新能源等方面。随着可再生能源的发展，太阳能光伏电池、风能发电等装置也需要进行液位检测，以确保设备正常运行和安全稳定。总之，液位检测器在今后的研究中将会有更多的发展与革新，并将会在更多的行业中获得广泛的应用与普及。同时，随着数字化、智能化和安全化的发展，液位检测技术也将朝着更加先进和优化的方向发展。1.3设计目的与意义在本次设计中，1.M型液压传感器是一个关键的检测部件，它与ADeO832模数转换芯片进行了连接，这样就可以将液压传感器输出的模拟信号经过ADCO832模数转换芯片转换为数字信号，方便单片机进行处理。蜂鸣器报警模块可以在液位超出预设范

15、围时发出声音报警，起到提醒作用。1.CDI602液晶显示模块可以显示液位的实时数值，方便操作人员了解当前液位情况。按键可以实现对检测器进行设置和调整。蓝牙模块可以将液位数据传输至外部设备，实现液位的远程监控和掌上管理。这种技术使得液位检测更加智能化和便捷化，受到了广泛应用和关注。本设计的目的在于实现液位检测的快速、精确测量、液位监控和报警功能、提高设备的可靠性和稳定性，而这部分功能都是通过以上硬件组件的密切配合实现的。如，ADC0832模数转换芯片可以把传感器输出的模拟信号转换为单片机能够识别的数字信号，最后通过单片机进行处理，实现液位数据的精准测量。1.CD1602型1.CD可实现对液面高度

16、的实时显示，并能在液面高度超过设定值时，通过蜂鸣警报功能，提示操作者及时采取相应措施。同时，采用适合工业环境的电路设计和材料选择，保证设备的稳定性和耐用性，增强了检测设备的可靠性，降低了检测设备维护和加长了设备的使用寿命，大幅度降低了企业的运营成本。项目研究成果将有助于解决现有液位测量技术存在的问题，从而提升工艺的效率与品质，保障工艺的安全性与稳定性，也将为液位测量技术的发展与应用开辟一条新的途径与途径。第2章系统总体方案设计2.1 设计思路本文介绍了一种以51MCU为核心的水位检测装置，并对其进行了详细的分析。在硬件方面，按照系统的需求，选取合适的感测器等外部设备，搭建出对应的电路。具体来说

17、，使用1.M型液压传感器测量液位高度，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，通过ADCO832模块将数字信号传输到51单片机中进行处理。同时通过1.CD1602显示模块实时显示液位高低信息，再通过蜂鸣器报警模块对液位过高或过低的情况进行报警提示，通过按键控制液位检测器的开关机和校准操作。软件程序设计上，以C语言为基础，使用KeiI集成开发环境来编写程序代码。程序主要实现以下功能：a）初始化系统，包括蜂鸣器模块、按键模块、液晶显示模块、ADC0832模块等的初始化；b）通过ADeO832模块对传感器输出的模拟信号进行获取，再将其转换为数字信号；C）最后将数字信号转换成液位高度，并实时在1.CDI

18、602显示屏上进行显示；d）根据设定的液位上下限进行液位报警，并通过蜂鸣器进行提示;e）添加蓝牙模块实现远程监控液位高度的功能。最终设计系统由电源电路、显示部分、液位检测部分、蜂鸣器部分、按键部分、主控电路部分组成。分别完成部分功能，下为图2-1系统框图。图2-1系统框图2.2 基本原理利用液压传感器将液位高度转换成电信号，经过模拟到数字转换后传给单片机进行处理，然后通过1.CDI602显示模块显示液位高度。同时，添加蜂鸣器模块进行液位报警，按键模块可以进行参数设置和校准，蓝牙模块可以将数据传输给移动终端进行实时监测。通过各模块的相互协作，实现51单片机的液位检测仪的设计。2.3 系统总体设计

19、方案本文介绍了一种以51MCU为核心的液体测量系统，该系统由两个部分构成：一是以51MCU为核心的液体测量系统。系统的设计主要包括：液压传感器，ADC转换芯片，1.CD1602显示模块，蜂鸣器报警模块，按键模块，蓝牙模块等。软件部分主要包括液位高度采集和显示、液位报警、参数设置和蓝牙通信功能。在系统总体设计中，首先使用1.M型液压传感器将液位高度转换成电信号，经过ADC0832模块进行模拟到数字的信号转换，然后通过单片机进行处理，得到液位的高度数值。接着，将液位高度数据通过1.CDl602模块进行显示，并在液位超过设定值时，通过蜂鸣器模块进行报警。在按键模块中，用户可以进行参数设置和校准等操作

20、。此外，通过蓝牙模块可以将液位高度数据传输到移动终端进行实时监测和管理。本系统实现了对液位高度的准确检测和显示，以及液位超限的报警和参数设置等功能，具有较高的实用性和可靠性。2.4 相关器件方案选择2.4.1 单片机的选择STC89C52：跟T89C51单片机相比STC89C52单片机功耗更低，CMOS8位单片机的性能更强和8K字节的ROM是可编程可解除。2个16位可装载定时器TO和Tl。所以选用STC89C52单片机。2.4.2 显示屏的选择使用1.ED数码管进行动态扫描的最大优点就是价格低廉，同时可以在人难以裸眼辨别的情况下进行数字显示。但是它连接起来会有一些困难，程序也会很麻烦。因此，在

21、实际应用中，使用1.ED数码管进行数字显示并不是最佳的选择。相比之下，1.CD1602的优点更为明显。1.CDI602液晶显示屏使用了液晶显示技术,可以在画质方面提供更好的视觉效果。另外，1.CD1602的内部结构非常简单，可以有效减小消耗电量，使得它成为实用性和价格性价比都很高的显示模块。另外，1.CD1602具有比较高的兼容性，可以通过简单的接线和程序控制来进行使用。总的来说，在这个设计中，我们需要对水位液位进行准确的检测和显示，因此使用1.CDI602是更加适合的选择。虽然1.ED数码管的价格更低，但是在实际应用中存在一些限制和缺陷，因此使用1.CDI602可以更好地满足设计要求。2.4

22、.3 按键选择在选择按键时，我们需要考虑按键类型和材质。机械式按键因其良好的手感越来越受欢迎。相对而言，塑料薄膜式按键便宜且不易受潮。但机械式按键的手感更好，使用寿命更长。在可自动复位和直接读取之间，我们选择了可自动复位独立按键。这种按键具有较长的使用寿命，易于操作且价格合理，适合本次设计的需要。而压力式按键虽然耐用，但价格昂贵且需要检测占用时间，不符合我们的需求。综合考虑，我们选择了最适合本次设计的按键。2.4.4 蜂鸣器选择蜂鸣器是一种常用的警报提示器件，它能够通过发出声音来传递重要的信息。在本套系统中，蜂鸣器的作用是将提示信息与其他因素分离，以避免混淆，并保证系统的准确性和告知用户时的紧

23、张性。通过蜂鸣器发出报警信息，用户可以接收到到容器内部的液位状况，从而及时采取有效措施。蜂鸣器一般使用直流电源，是一种普遍应用于各种电子设备中的电子发声器。通常分为电磁和压电两种，这两种类型在外观、价格和高度上都有明显的区别。其中，主动式蜂鸣器拥有自己的震动源，而无源蜂鸣器内部则没有自带震荡源，需要通过直流系统电源模块来供电。相比之下，主动蜂鸣器的内部构造更加复杂，价格也更高，高度也比被动蜂鸣器更高。综合考虑以上问题，最终选择了有源蜂鸣器。有源蜂鸣器的价格相对较高，但由于拥有自己的震动源，因此可以更稳定地发出声音，不受电源模块的影响。此外，有源蜂鸣器的高度也比无源蜂鸣器高，能够更加明显地传递提

24、示信息，为系统的可靠性和实用性提供了更好的保障。2.4.5 液位传感器的选择采用DS18B20：液位可以被转换为相对应数字信号，交给单片机进行处理，它的优点是低功耗、高性能、抗干扰能力强。同其他传感器比较可以得出，采用DS18B20电路不繁琐，软件设计好搭建。2.4.6 通信模块选择WIFl模块：WlFl允许我们所使用的设备接入无线局域网，频段分布在2.4G和5G,实际上，最基本的就是把有线网络信号变成无线网络信号，Wi-Fi设备在使用过程中不用有线就可以接入网络，比如用户手机通过Wi-Fi连接路由器进行上网；在家庭商场用餐等场所WlFi广泛覆盖，现在更是在火车、小汽车上面，都有其身影它现在应

25、用最广的最受欢迎的无线网络技术，Wi-Fi的传输速率很快，稳定的数据也让大家一致好评。蓝牙：蓝牙也是一种无线技术，频段为2.4G,但是蓝牙只有当两个设备离得比较近时，数据才能成功传输，蓝牙具有低功耗，数据在连接的过程中稳定不波动，使用价值也可观，数据不会泄露，蓝牙普遍应用在电子产品、智能化控制等领域。SIM8001.：该产品具有四个频率的GSM/GPRS模块，同时采用了1.GA封装技术。拥有稳定的性能，外观迷你，价格亲民且实用性高，满足客户对于通信方面的需求。SIM8001.在GSM/GPRS85O/9OO/18OO/19OOMHZ上工作，能实现数据的低能耗传输。SIM8001.的体积很小，只

26、有15.817.82.4毫米，能够适应市场对紧凑式产品的设计要求。经过三种对比SIM8001.可能更接近当下市场的需要，但是本设计要实现的是水位液位检测系统只需要在报警时告知用户情况就好了，并且更经济，所以蓝牙更加适合我们用于本设计通信模块的选择。第3章系统硬件设计硬件部分主要包括：主控制、液位探测、按键、显示、蜂鸣器报警模块、蓝牙模块等组成。1.M型液压传感器测量液位高度，将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，通过ADCo832模块将信号输入到51单片机中进行处理。通过1.CDI602显示模块实时显示液位高度信息，通过蜂鸣器报警模块进行液位过高或过低的报警提示，通过按键控制液位检测器的开关机

27、和校准操作。蓝牙模块作为通信工具发送信息告知用户。本课题以STC89C52单片机为主要控制单元，设计了一种基于STC89C52的单片机。STC89C52以常规MCS-51为核心，以可编程闪存及8位CPU为核心，可实现高效、快捷的运算。与其他单片机相比，STC89C52的价格低廉，性价比高，十分适合设计需求。此外，STC89C52具有强大的外设接口和丰富的功能模块，包括PWM模块、定时器、串口通信等。这些模块的使用能够有效地提升系统的性能和可靠性。同时，STC89C52还支持低功耗模式，有助于节约系统能耗，延长系统使用寿命。所以，选用STC89C52单片机作为主控芯片，是一种适用性好，性能好，价

28、格低廉，符合设计的要求。1.M型液压传感器ADC0832适用于检测液位高度，能够将模拟信号转换为数字信号，方便单片机进行处理。ADCO832能够通过SPI总线与单片机通信。1.CD1602显示模块用于显示温度、湿度、土壤水分等数据信息，方便用户实时监测大棚内的环境状态。1.CDI602显示模块可通过I2C总线与单片机通信，提高数据传输效率。蓝牙模块用于实现无线通信功能，将大棚内的数据信息传输到手机APP上，方便用户随时随地进行监测。选用HC-06蓝牙模块，具有低成本、高稳定性的优点。3.1 最小系统该方案以STC89C52为主控制芯片，详细电路如图3-1最小系统所示：图3-1最小系统IX3Si

29、R111ck使电路恢复到初始状态是由复位电路起到主要作用，为系统提供一个稳定的时间基准是晶振电路，最主要部分由单片机处理。3.2 液位检测模块1.M型液压传感器采用了高精度的压力传感器芯片，并结合了先进的微处理技术，能够准确、稳定地测量液压系统中的压力，并将数据转换成标准的电信号输出,可以便于将数据送入计算机和控制器中并对数据进行处理和控制。电路如所示：滋位木佥双I模块图3-2液位检测电路3.3HC-06蓝牙模块HC-06蓝牙模块是一种兼具成本低，功耗小的蓝牙通信模块，常用于物联网和智能家居领域。它可以通过串口和其他设备进行通信，如单片机、PC机、智能手机等，适用于各种控制、监控、数据传输等场

30、景。插入电源后，HC06蓝牙模块会进入待机状态，并发出蓝色1.ED指示灯的闪烁信号，表示蓝牙模块已准备就绪。当蓝牙模块连接到其他设备时，1.ED指示灯将变成稳定的蓝色。HC.06蓝牙模块的最大通信距离可达10米，具有较强的信号传输稳定性和抗干扰能力。使用HC-06蓝牙模块可以实现设备间的无线通信和数据传输，提高了设备之间的互通性和灵活性，为物联网和智能家居等领域的应用带来更多便利和娱乐性。在使用HC-06蓝牙模块时，需要注意其供电电压和数据传输速率等参数，以充分发挥蓝牙模块的性能。蓝牙模块图3-3He-O6原理图3.4 显示模块该系统使用了1.CDl602作为显示模块。在单片机中，1.CD1.

31、CD是最常用的一种，它具有控制简单，成本低，功耗小等特点。1.CDl6021.CD的工作原理非常简单，就是在电源供电的情况下，通过施加电压，使屏幕显示出来。1.CDI602有十个接口与单片机相连，除了Do至JD7接口外，还有B1.A和RS接口，DO到D7分别控制液晶屏各部分的显示，RS用来选择数据或指令寄存器，B1.A接口适用来选择背光源正极，其他的引脚都不直接与单片机相连，分别接电源或地。显示模块如图3-41.CDI602图所示。1.MO1C1.1.CDI602显示电路图3-41.CD1602S3.5 按键模块按键模块主要功能是设置液位上下限，SI键为液位上限值增加键，S2键为液位上限值降低

32、键，S3键为液位下限值增加键，S4键为液位下限值降低键。只要按下相应按键达到一定时间，经过消抖之后就会发出信号传入主控模块中。模块电路图如图35按键电路所示：图3-5按键电路3. 6警报模块警报系统的作用在于如果温度上限或者下限时，可以触发警报以通知操作员，以防止发生不可控制的情况。在本设计中，当液位低于最低阈值时，系统将发出警报。该警报由蜂鸣器、PNP晶体管和两个电阻组成。当P1.l输出低电平时，蜂鸣器会发出警报，同时1.ED指示灯也会亮起。电路图结构如图3-6蜂鸣器电路所示：蜂口鸟需电足各图3-6蜂鸣器电路3.7 ADC0832ADC0832是一个成功的8位单通道A/D变换器，它的ADC0

33、832的变换以数模的方式实现。该转换器具有2个输入通道，转换速率快。ADCO832可以进行单端或差分输入，并且对外围器件的要求较低，只需要一个时钟信号和一个模拟输入信号即可进行A/D转换。ADC0832还具有内部参考电压和一个可编程的增益放大器,这些特性使得其在很多应用中都非常实用。CS是芯片选择引脚，用来选接着是具体的控制操作。首先将Clk置为0,DATI置为1，表示数据传输未开始。然后将CS置为0,选中芯片，接下来就可以开始传输数据了。ADeo832芯片上的引脚各有各的作用，从而控制数据传输的如果通道号是0x00,表示要转换的是ADC0832的0通道，那么接下来的操作是将DATl从1置为0

34、,然后再置为1,这个过程就是一个时钟周期。然后将DATl从1置为0,再置为1,这个过程也是一个时钟周期。这样就完成了一次数据转换。如果通道号不是OXO0,那么就是转换ADCo832的1通道，操作和0通道类似，只是在第二个时钟周期时将DATl从1置为1。接下来是读取转换结果。先将Clk置为O,DATl置为1,然后进行8次循环，每次将adval左移一位，并将DATO的值读入adval的最低位。这样就完成了一个字节的数据读取。接着又进行了一次类似的循环，将test读取出来。如果adval和test相等，就将adval赋值给全局变量dat。最后将CS置为1.DATc）置为1,Clk置为1,则数据传输顺

35、利结束。详细电路如37所示：Za=EVCCCHOC1.KCH1OlGIMDDOAo8832ADCO832图3-7ADCO832原理图3.8 整体电路仿真图总电路仿真模拟如3-8所示:图3-8液位检测系统仿真图第4章系统软件设计4.1 系统流程图在软件方面，主要由液位探测模块、按键控制模块、报警模块、蓝牙模块以及显示器模块等组成。这些模块与硬件部分相配合，主要由软件部分控制系统的正常运作。主程序的流程如错误!未找到引用源。所示图4-1主程序流程图4.2 显示模块1.CDI602液晶显示程序，显示器上的控制系统。按键设置：可设置温度、温度报警，精度可达01。以及设置数字的加减来设定通信模块的电话号

36、码流程图如错误!未找到引用源。：开始1.CD初始化显示当前液位以及液位上下限制是1调整液位(返回图4-2显示模块流程图4.3 警报模块警报模块程序开始后先读取液位，然后开始判断，当液位低于下限时蜂鸣器发生警报。持续循环读取液位，如果液位恢复到下限以上水平，停止报警。如图4-3警报模块流程图示。图4-3警报模块流程图4.4 按键控制模块按键模块的主要功能是对液位的上下限进行控制。我们会选择长按按键可以是连加或者是连减，因为按键比较敏感，不小心触碰也可能会启动按键，甚至可能会出现一直加一直减的情况，为了避免不必要的麻烦，一般按键都采取软件消抖功能消除干扰抖动杂脉冲波而我们一般以延时的方法进行抖。如

37、图4-4所示：图4-4按键判定流程图第5章仿真调试硬件和软件两个方面都需要模拟，在本设计初步搭建时就出现了很多问题如在焊接时出现短路的情况，重复的焊接导致电路板的灵敏度降低，软件调试过程也出现了很多问题，代码出现很多漏洞，仿真过程也是一直反复不止，直到出现最后本设计需要的结果为止。5.1 硬件调试根据相应电路图，如5-1所示，对实物进行组装，编写代码。蜂鸣器电路按键苣牙模块液位检测模块ADC0832继电器电路图5-1总体硬件仿真图焊接完成后，检查硬件是否有虚焊，漏焊等问题，之后打开电源供电，按键复位后，先观察显示屏是否正常。如图52所示：图S-21.CD1602显示屏调试图通过显示屏可以看到，

38、在第一行的显示区域，显示了液位的高度值；而第二行的显示区域，则是液位的上下限值。在系统初始状态时，液位上限值设置为50,下限值设置为20。而此时液位的高度值为38。通过调整液位高度，看显示的液位与现实中其他测量值是否吻合,并且尝试是否可以通过按键调整液位上下限的阈值。如果显示出来的液位变化与实际液位变化相符，则液位检测电路与按键功能正常。如图5-3所示：图5-31.CDI602显示屏调试图我们通过人为放低液位传感器，此时检测液位高度相应降低至36,并且通过上下限调整按键，我们调整上限值从50到58,调整下限值从20降低至14。这验证了液位检测电路以及按键电路的功能达到预期。此时也观察到，因为液

39、位处于上下限之间，所以并未有任何报警。接下来人为调整液位传感器高度，使检测到的液位数值低于液位下限值，然后观察蜂鸣器和1.ED灯是否有反应，并查看手机app是否接收到警告信息，经调试如图5.4,图5-5所示：JVJT,12.Q1)一Jj-T一；4，“三;OO0J二OT00-lrt,txx-一-j)JO0M-0二二二1.，TrlrVTUUOoQ1SAJ:-Iiw-.1.-JUoUYOQOJyouQDY,o中巴0o734ne7-TinnNNNNNN-图5-41.CDI602显示屏调试图比较观察到液位与设定的液位下限值，液位高度为2,下限值为20,1.ED此时转为常亮状态，并且可以听到蜂鸣器报警声。

40、反应声光报警电路功能正常。10：46JDY-31-SPP17:B7：25：02：6B:B6Rwl*J32.0551.owwaterlevel2532,5931.owwaterlevel22：46：34.2441.owwaterlevel2：46：34.7911.owwaterlevel22：46：35.3531.owwaterlevel2：46：35.9121.owwaterlevel22：46：36.4511.owwaterlevel224636.9991.owwaterlevelFhexC3通环发送延时(ms):10收：374发：成功：0失败：02246-33.1641.owwaterle

41、vel22633.7011.owwaterlevel637,5441.owwaterlevelIgb23l2显示发送Q显示时间嘏i26f3.9381.owwaterlevel22：46：31.4971.owwaterlevel断开图5-5蓝牙模块和手机APP连接在蜂鸣器报警的同时，打开手机中的蓝牙调试器，找到蓝牙模块并进行连接，当显示顺利链接后，接收文本会从HeX转变为gb2312,来查看接收的数据，蜂鸣器报警的同时，接收到来着蓝牙模块发送来的报警信息“1.owwaterlevel”。通信功能调试正常。5.2 软件调试在调试过程中，我们遇到了一些问题。例如，由于程序设计中没有设置每个模块的时间

42、监测，导致程序无法统一运行。我们通过加入时间监测的方式解决了这个问题。除此之外，在硬件设计和软件开发的过程中，我们发现需要交替进行硬件和软件的调试，才能确保系统正常运行。为了方便调试，我们使用ProtelIS进行电路仿真，以在仿真环境下对电路进行调试。在KEI1.中编写程序并进行调试后，我们使用STC_ISP刻录软件将程序写入MCU中。我们选择STC89C52作为MCU类型，设置适当的波特率，并选择正确的COM端口，最终将程序成功写入MCU中。在实际使用中，我们按照严谨的检测程序，及时地找到和排除了可能出现的问题。经过不断的调试和优化，我们最终实现了预期的功能。总之，在整个硬件和软件开发的过程

43、中，调试是非常重要的一环。这需要我们具备耐心和细心的特质来完成。在我的毕业设计中，我通过焊接电路板的过程深刻认识到理论和实践的紧密联系。我不仅在理论上掌握了电路原理，还通过将理论应用于实际中，学会了如何将电路设计成一个实用的检测器。这个过程中，我不得不花费近7天的时间将零件一步一步地焊接起来，并且非常仔细地检查每个焊点，以确保没有虚焊或其他焊接错误。这也让我明白了一个板子的质量是多么重要，以及一个好的电路设计需要在理论和实践中不断的交互和验证。此外,这个过程中还涉及到了元器件的选择和购买，这进一步锻炼了我的购买和管理能力。总之，这个毕业设计让我从理论到实践，从细节到全局，不断探索和学习，收获颇

44、丰。在做实物的过程中，许多电路方面的问题都忘记了，在老师和同学的帮助下尽力的将作品设计出来，许多元器件的参数以及主要的作用也需要一一的去了解。在做毕业设计和改写论文时丁老师对我的无微不至的关怀让我感动，同时我也请教了同学关于通信模块的使用情况，我十分感激本次毕业设计终于接近完成，本文介绍了一种水位液位检测系统根据本科期间所学习的单片机，c语言，电路，传感器的原理以及金工实习的知识完成了本次毕业设计。本次设计基本展示了预期效果预定的功能，首先人为的设置好液位上下限之后,1.M液位传感器以及ADC0832采集液位信息转换为数字量传入单片机，但是纵使看起来还算乐观，还是有许多值得完善的地方，如蓝牙传

45、输距离有限，在以后的研究中一定尝试改善达到更好的功能。在我的毕业设计过程中，我发现自己动手能力还有很大的提升空间，对于理论知识也还存在着很多盲点。毕业设计本身就是一个综合性很强的实践项目，我认识到了设计一个系统所需要考虑的各个方面，例如实用性、性价比和使用简便性。这个过程让我明白了要从多个角度来考虑设计问题，并不仅仅是理论上的思考，而是要将理论知识与实践结合起来，才能更好地应对各种挑战。总之，这次毕业设计让我在动手能力和专业知识水平方面都有了很大的提高，也让我更加清晰地认识到自己的不足和需要改进的地方。在北方民族大学度过的学习生涯即将告一段落，我对自己的成长和收获感到非常满意。在毕业设计中，我

46、遇到了很多难题，由于缺乏经验，有时感到十分无助。然而，我并没有因为这些而气馁，在丁老师的指导和同学们的帮助下顺利完成。这个过程中，我不仅学会了如何处理问题，还学到了很多关于学习和生活的知识。在整个学习生涯中，我收获了许多宝贵的经验和知识，这些经验和知识将伴随我一生，助力我在未来的工作和生活中更好地发展和成长。首先我对丁老师的感激之情难以言表。他教会了我很多实用的技能和学习方法,让我对于专业知识更加深入了解。他的言传身教让我懂得了戒骄戒躁，脚踏实地，不断努力。我非常感激他对我的帮助和指导，将铭记于心，希望能在今后的学习和工作中发扬他的教诲，成为一个有用之人。在我参加各种比赛、实习和学习的过程中，

47、家人给予了我无私的帮助和支持，他们的爱是我永远的动力。在未来的生活中，我也会一直感恩家人的支持，并努力为他们争取更好的生活。最好再次感谢各位老师，我的大学时光在这里就接近尾声了我将铭记在心老师们的教诲与帮助，感激他们的耐心指导和严谨治学的作风，让我能够在大学生涯中不断成长和进步。虽然即将结束我的大学时光,但我会继续保持学习的态度和热情，为将来的工作和生活做好准备，并用所学知识和技能服务于社会，回报家人和老师们的支持和付出。1 付鹤鸣，郑世辰.运用大数据及设备剖析提高结晶器钢水液位检测系统的控制精度J.河北冶金,2018(11)2 张壮，吴兴刚，李天鹰.基于51单片机的液位检测装置设计J.信息系统工程,2020(8)3 李彪,于佩，沈显明.基于FPGA与CIS架构的玻璃管液位检测装置设计J.电子科技，2018(3)4 钟晓强.基于单片机实现的液位控制器设计J现代电子技术,2020(2)5 李宇成，张凤兰.基于MEGA32单片机的液位控制器设计J中国计量协会冶金分会2019年会暨全国第十五届自动化应用学术交流会,2019.6 王迎旭.单片机原理与应用.机械工业出版社.7 张迎新，杜小平，樊桂花，雷道振.单片机初级教程.北京航空航天大学出版社8 阎石.数字电子技术基础(第四版).高等教育出版社9 陈