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【Proteus仿真】【51单片机】智能鱼缸系统设计

news 来源：原创 2024/4/27 20:40:51

文章目录

一、功能简介
二、软件设计
三、实验现象
联系作者

一、功能简介

本项目使用Proteus8仿真51单片机控制器，使用LCD1602显示模块、按键模块、LED和蜂鸣器、继电器直流电机模块、DS18B20温度传感器、水位传感器、加热棒、风扇等。
主要功能：
系统运行后，LCD1602显示传感器检测的温度、水位值；默认以自动模式运行，若按下K4键切换为手动模式，此时可以通过K1和K2控制加水抽水和加热散热开关。当再次按下K4键切换为自动
模式；自动模式下，实时检测温度及水位值，
如果温度高于上限，声光报警，打开散热；
如果温度低于下限，声光报警，打开加热；
温度正常，声光报警取消，关闭加热/散热；
如果水位高于上限，声光报警，打开抽水；
如果水位低于下限，声光报警，打开加水；
如果水位正常，声光报警关闭，关闭加水抽水；
可通过K3键进入阈值设置，K1和K2调节，设置好后可按下K4键返回主界面

二、软件设计

/*
作者：嗨小易（QQ：3443792007）
*/


//系统开机界面显示
void sys_open_show(void)
{
	lcd1602_clear();
	lcd1602_show_string(0,0,"Tp:    C");
	lcd1602_show_string(10,0,"  -  C");
	lcd1602_show_string(0,1,"Sw:  %");
	lcd1602_show_string(7,1,"  -  %");
	lcd1602_show_string(14,1,"Au");
}

//系统数据获取
void sys_data_get(void)
{
	static u8 i=0;

	while(1)
	{
		//温度获取
		i++;
		if(i%10==0)
			sys_ctrl.temp=ds18b20_read_temperture()*10;
		//水位获取
		sys_ctrl.level=pcf8591_read_adcvalue(0);
		sys_ctrl.level=cal_map(sys_ctrl.level,0,255,0,99);	

		break;
	}	
}

//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
	u8 buf[5];
	while(1)
	{	
		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';
		//温度显示
		lcd1602_show_string(3,0,buf);
		//水位显示
		lcd1602_show_nums(3,1,sys_ctrl.level,2,0);
		
		//温度阈值显示
		lcd1602_show_nums(10,0,sys_ctrl.templ,2,0);
		lcd1602_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);
		//水位阈值显示
		lcd1602_show_nums(7,1,sys_ctrl.levell,2,0);
		lcd1602_show_nums(10,1,sys_ctrl.levelh,2,0);	
		
		//阈值设置位置闪烁
	   	switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度下限
				lcd1602_show_string(10,0,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1602_show_nums(10,0,sys_ctrl.templ,2,0);
				break;
			case 2://温度上限
				lcd1602_show_string(13,0,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1602_show_nums(13,0,sys_ctrl.temph,2,0);
				break;
			case 3://水位下限
				lcd1602_show_string(7,1,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1602_show_nums(7,1,sys_ctrl.levell,2,0);
				break;
			case 4://水位上限
				lcd1602_show_string(10,1,"  ");
				delay_ms(100);
				lcd1602_show_nums(10,1,sys_ctrl.levelh,2,0);
				break;
		}
		
		//手动状态显示
		if(sys_ctrl.auto_flag)lcd1602_show_string(14,1,"SD");
		else lcd1602_show_string(14,1,"Au");

		break;			
	}
}

//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
	u8 key=0;
	static u8 jcs_flag=0;//加抽水标记
	static u8 jsr_flag=0;//加散热标记

	key=key_scan(0);
	//模式设置
	if(key==KEY3_PRESS)
	{
		//自动模式下，模式设置
		if(sys_ctrl.auto_flag==0)
		{
			sys_ctrl.mode++;
			if(sys_ctrl.mode>=5)sys_ctrl.mode=0;
		}
		//手动模式下，停止开关
		else
		{
			JS_PIN=1;CS_PIN=1;
			JR_PIN=1;SR_PIN=1;	
		}
	}
	//在设置模式下，加
	else if(key==KEY1_PRESS)
	{
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度下限 
				sys_ctrl.templ++;
				if(sys_ctrl.templ>99)sys_ctrl.templ=0;
				break;
			case 2://温度上限 
				sys_ctrl.temph++;
				if(sys_ctrl.temph>99)sys_ctrl.temph=0;
				break;
			case 3://水位下限 
				sys_ctrl.levell++;
				if(sys_ctrl.levell>99)sys_ctrl.levell=0;
				break;
			case 4://水位上限 
				sys_ctrl.levelh++;
				if(sys_ctrl.levelh>99)sys_ctrl.levelh=0;
				break;
		}
		//手动模式，加水/抽水控制
		if(sys_ctrl.auto_flag==1)
		{
			jcs_flag=!jcs_flag;
			//加水
			if(jcs_flag==1)
			{
				JS_PIN=0;CS_PIN=1;	
			}
			//抽水
			else
			{
				JS_PIN=1;CS_PIN=0;	
			}
		}		
	}
	//在设置模式下，减
	else if(key==KEY2_PRESS)
	{
		switch(sys_ctrl.mode)
		{
			case 1://温度下限 
				sys_ctrl.templ--;
				if(sys_ctrl.templ<0)sys_ctrl.templ=99;
				break;
			case 2://温度上限 
				sys_ctrl.temph--;
				if(sys_ctrl.temph<0)sys_ctrl.temph=99;
				break;
			case 3://水位下限 
				sys_ctrl.levell--;
				if(sys_ctrl.levell<0)sys_ctrl.levell=99;
				break;
			case 4://水位上限 
				sys_ctrl.levelh--;
				if(sys_ctrl.levelh<0)sys_ctrl.levelh=99;
				break;
		}
		//手动模式，加热/散热控制
		if(sys_ctrl.auto_flag==1)
		{
			jsr_flag=!jsr_flag;
			//加热
			if(jsr_flag==1)
			{
				JR_PIN=0;SR_PIN=1;
			}
			//散热
			else
			{
				JR_PIN=1;SR_PIN=0;
			}	
		}			
	}
	else if(key==KEY4_PRESS)
	{
		if(sys_ctrl.mode!=0)//确定
			sys_ctrl.mode=0;
		else//自动/手动切换
		{
			sys_ctrl.auto_flag=!sys_ctrl.auto_flag;
			//自动模式下，关闭加水/抽水/加热/散热
			if(sys_ctrl.auto_flag==0)
			{
				JS_PIN=1;CS_PIN=1;
				JR_PIN=1;SR_PIN=1;	
			}		
		}	
	}
}

//系统功能控制
void sys_fun_ctrl(void)
{
	//自动模式下控制
	if(sys_ctrl.auto_flag==0)
	{
		//如果温度高于上限，声光报警，打开散热
		if(sys_ctrl.temp>sys_ctrl.temph*10)
		{
			JR_PIN=1;SR_PIN=0;
			beep_alarm(100,20);
		}
		//如果温度低于下限，声光报警，打开加热
		else if(sys_ctrl.temp<sys_ctrl.templ*10)
		{
			JR_PIN=0;SR_PIN=1;
			beep_alarm(100,20);	
		}
		//温度正常，声光报警取消，关闭加热/散热
		else
		{
			JR_PIN=1;SR_PIN=1;
			BEEP=1;
		}			
		
		//如果水位高于上限，声光报警，打开抽水
		if(sys_ctrl.level>sys_ctrl.levelh)
		{
			JS_PIN=1;CS_PIN=0;
			beep_alarm(100,20);		
		}
		//如果水位低于下限，声光报警，打开加水
		else if(sys_ctrl.level<sys_ctrl.levell)
		{
			JS_PIN=0;CS_PIN=1;
			beep_alarm(100,20);
		}
		//如果水位正常，声光报警关闭，关闭加水抽水
		else 
		{
			JS_PIN=1;CS_PIN=1;
			BEEP=1;			
		}	
	}	
}

//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
	u8 i=10;
	sys_parm_init();//系统参数初始化
	lcd1602_init();
	ds18b20_init();
	//读取温度数据，等待稳定
	while(i--)
	{
		sys_ctrl.temp=ds18b20_read_temperture()*10;
		//水位获取
		sys_ctrl.level=pcf8591_read_adcvalue(0);
		sys_ctrl.level=cal_map(sys_ctrl.level,0,255,0,99);
		delay_ms(100);	
	}
	sys_open_show();//系统开机界面显示

	while(1)
	{	
		sys_data_get();//系统数据获取
		sys_data_show();//系统数据显示
		sys_data_set();//系统数据设置
		sys_fun_ctrl();//系统功能控制
	}
}