13-基于51单片机超声波水位测量报警系统程序代码原理图元件清单

原创于 2023-07-16 23:23:17 发布 · 805 阅读

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#51单片机 #嵌入式硬件 #单片机

该系统使用51单片机控制，结合SRF04超声波传感器测量水位，LCD1602显示器显示实时水位，超限则触发蜂鸣器报警。用户可设置水位上限，数据还能通过串口发送至电脑。资料包括程序、原理图和元件清单，适合初学者学习。

功能介绍：采用51单片机作为主控CPU，LCD1602显示水位，SRF04超声波采集水位高度，可以通过按键设置水位高度，超过水位上限值蜂鸣器进行报警，并且通过串口可以将数据上发到电脑串口助手，SRF04超声波传感器的工作原理是通过发射超声波信号,接收反射信号,计算时间差来确定距离。它广泛应用于机器人、智能家居、无人机等领域。全部资料都经过实物验证，程序有中文注释，新手容易看懂，资料分享下载链接：设计资料合集

13-基于51单片机超声波水位测量报警系统（程序+原理图+元件清单全套资料）

void Delay_ms(int jj)  //延时函数
{
	int ii;	//延时变量
	while(jj--)//延时n毫秒
		for(ii=0;ii<116;ii++);//延时1毫秒
}
void Conut(void)	 //测量函数
	{
	 time=TH0*256+TL0;	 //距离计数
	 TH0=0;	 //定时器清零
	 TL0=0;	 //定时器清零
	
	 S=(time*1.87)/10;     //算出来是CM、转换
	 if((S>=7000)||flag==1) //超出测量范围显示“-”
	 {	 
	  flag=0; //数据无效标志
	 }
	 else
	 {
	  Table1[0]= S/1000+0X30;	//显示当前值
	  Table1[1]= S/100%10+0X30;	//显示当前值
	  Table1[2]= S/10%10+0X30;	//显示当前值
	  Table1[3]= '.';			//显示当前值
	  Table1[4]= S%10+0X30;	   //显示当前值
	}
}
	
void delayms(unsigned int x)
{
	unsigned int i;
	while(x--)
		for(i=125;i>0;i--);
}
/*
 * UART 发送一字节
*/
void UART_send_byte(char dat)
{
	SBUF = dat;					//发送
	while (TI == 0);			//等待发送完毕
	TI = 0;						//清发送完毕中断请求标志位 
}

/*
 * UART 发送字符串
*/
void Send_Str(unsigned char *buf)
{
	while (*buf != '\0')
	{
		UART_send_byte(*buf++);
	}
}


void Send_DATA(char *buffer)
{

    Send_Str(buffer);//发送数据
	Send_Str("\r\n");
	delayms(50);

}

下面是原理图展示：

51单片机最小系统介绍
单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。本文的单片机特指51单片机，具体芯片型号是 AT89C52。需注意STC89C51,STC89C52，AT89C51,AT89C52都是51单片机的一种具体芯片型号。

最小系统组成：

51单片机最小系统：单片机、复位电路、晶振（时钟）电路、电源

最小系统用到的引脚

1、主电源引脚（2根）

VCC：电源输入，接＋5V电源

GND：接地线

2、外接晶振引脚（2根）

XTAL1：片内振荡电路的输入端

XTAL2：片内振荡电路的输出端

3、控制引脚（4根）

RST/VPP：复位引脚，引脚上

复位电路
一般来说，在电路图中，电容的的大小是10uf，电阻的大小是10k。（不特指本电路，具体参数看仿真图）

在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。可以算出电容充电到电源电压的0.7倍，即电容两端电压为3.5V、电阻两端电压为1.5V时，需要的时间约为T=RC=10K*10UF=0.1S。

也就是说在单片机上电启动的0.1S内，电容两端的电压从0-3.5V不断增加，这个时候10K电阻两端的电压为从5-1.5V不断减少（串联电路各处电压之和为总电压），所以RST引脚所接收到的电压是5V-1.5V的过程，也就是高电平到低电平的过程。

单片机RST引脚是高电平有效，即复位；低电平无效，即单片机正常工作。所以在开机0.1S内，单片机系统RST引脚接收到了时间为0.1S左右的高电平信号，所以实现了自动复位。

在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。