基于51单片机的水箱液位监测带无线WiFi仿真

本文介绍了AT89C52单片机的特性,如内部存储、I/O引脚和定时器,以及LM393双比较器在模拟水位监控中的应用。通过示例代码展示了如何使用这两个元件构建一个实时监控系统。

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仿真图:

在这里插入图片描述

芯片/模块的特点:

AT89C52简介:
AT89C52是一款经典的8位单片机,是意法半导体(STMicroelectronics)公司生产的一系列单片机之一。它基于8051内核,并具有许多与其兼容的特性。

AT89C52的主要特点如下:

内部存储器:AT89C52具有8KB的闪存(Flash)存储器,可用于存储用户程序和数据。这些存储器的内容可以通过编程器进行编程和擦除。

RAM存储器:AT89C52配备了256字节的随机存取存储器(RAM),用于暂存数据和程序的变量。

外部扩展性:AT89C52支持多种外部扩展设备的连接,包括外部存储器(如RAM、EEPROM)和外设(如ADC、LCD、UART等),通过外部硬件连接,可以扩展单片机的功能和应用。

通用I/O引脚:AT89C52拥有32个可编程的通用输入/输出引脚,可用于连接外部设备和与其他芯片进行通信。

定时器/计数器:AT89C52内置了3个16位定时器/计数器和一个可编程的串行定时器/计数器。这些计时器/计数器可用于实现定时功能、生成脉冲信号、测量时间间隔等。0

串行通信:AT89C52支持串行通信接口,包括UART(串行异步通信)和SPI(串行外设接口),便于与其他设备进行数据通信和交互。

低功耗模式:AT89C52具有多种低功耗模式,如空闲模式和电源下模式,在不需要执行任务的时候可以将CPU进入低功耗状态以节省能量。

宽电源电压范围:AT89C52的工作电压范围通常为4.0V至5.5V,可以满足大多数应用需求。

LM393特点:
双比较器:LM393芯片内部包含两个独立的比较器,可以同时进行两组电压的比较。这使得它适用于需要多个比较操作的电路设计。

低电压工作:LM393可以在较低的电源电压下工作,通常在2V至36V之间。这使得它适用于低电压应用,同时也能在较高电压环境中工作。

高增益:芯片具有高增益特性,可以对输入电压的微小变化做出敏感的响应。这使得它在精确测量、电压比较和判定等应用中有广泛的应用。

宽输入电压范围:LM393的输入电压范围广,允许处理负电压和正电压信号。这使得它适用于处理不同电平的输入信号,增加了其应用的灵活性。

低功耗:该芯片的功耗较低,适合在功耗要求较低的电池供电应用中使用。

宽温度范围:LM393可以在较广的温度范围内工作,通常为-40°C至+85°C。这使得它适用于各种工作环境和应用场景。

主程序:

#include "reg52.h"
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include "delay.h"

sbit LOW_WATER_LEVEL  = P1^1; //水位下限
sbit HIGH_WATER_LEVEL = P1^0; //水位上限

sbit LED_NORMAL = P3^5;
sbit LED_LOW    = P3^3;
sbit LED_HIGH   = P3^4;

sbit BUZZER = P2^2;

unsigned char sendDataFlag = 0;
bit messageCnt = 0;

void Timer0_Init(); //函数声明
void UART_Init();
void UART_SendByte(unsigned char dat);
void UART_SendStr(unsigned char *s, unsigned char length);

void main()
{

	Timer0_Init(); //定时器0初始化
	UART_Init();

	DelayS(5);
	UART_SendStr("AT+CIPMUX=1\r\n", 13); //打开多连接
	DelayS(1);
	UART_SendStr("AT+CIPSERVER=1,8080\r\n", 21); //建立服务 端口号为8080
	DelayS(1);

	while (1) //主循环
	{
		if (sendDataFlag == 1) //发送数据标志
		{
			if (messageCnt == 0) //区分at命令还是数据内容
			{
				messageCnt = 1;
				UART_SendStr("AT+CIPSEND=0,8\r\n", 16); //发送8字节数据
			}
			else
			{
				if ((HIGH_WATER_LEVEL == 1) && (LOW_WATER_LEVEL == 1)) //高低都有水
				{
					LED_LOW = 1;
					LED_HIGH = 0;
					LED_NORMAL = 1;
					BUZZER = 0;
					UART_SendStr("*High*  ", 8); //发送内容
				}
				else if ((HIGH_WATER_LEVEL == 0) && (LOW_WATER_LEVEL == 0)) //高低都没有水
				{

					LED_LOW = 0;
					LED_HIGH = 1;
					LED_NORMAL = 1;
					BUZZER = 0;
					UART_SendStr("*Low*  ", 8); //发送内容
				}
				else if ((HIGH_WATER_LEVEL == 0) && (LOW_WATER_LEVEL == 1)) //正常水位
				{
					LED_LOW = 1;
					LED_HIGH = 1;
					LED_NORMAL = 0;
					BUZZER = 1;
					UART_SendStr("*Normal*", 8); //发送内容
				}
				else
				{
					LED_LOW = 0;
					LED_HIGH = 0;
					LED_NORMAL = 0;
					BUZZER = ~BUZZER;
					UART_SendStr("*Error* ", 8); //发送内容
				}
				UART_SendStr("\r\n", 2);
				messageCnt = 0; //发送数据
			}
			sendDataFlag = 0; //清除发送数据标志
		}
	}
}

void Timer0_Init()
{
	TMOD &= 0xF0;
	TMOD |= 0x01;				 //使用模式1,16位定时器,使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响
	TH0 = (65536 - 18432) / 256; //重新赋值 20ms
	TL0 = (65536 - 18432) % 256;
	EA = 1;	 //总中断打开
	ET0 = 1; //定时器中断打开
	TR0 = 1; //定时器开关打开
}

void UART_Init()
{
	SCON = 0x50;
	TH2 = 0xFF;
	TL2 = 0xFD;
	RCAP2H = 0xFF;  //(65536-(FOSC/32/BAUD))   BAUD = 115200 FOSC = 11059200
	RCAP2L = 0xFD;

	/*****************/
	TCLK = 1;
	RCLK = 1;
	C_T2 = 0;
	EXEN2 = 0;

	/*****************/
	TR2 = 1;
	ES   = 0; //关闭串口中断
	EA   = 1; //打开总中断
}

void UART_SendByte(unsigned char dat) //串口发送单字节数据
{
	unsigned char time_out;
	time_out = 0x00;
	SBUF = dat;						  //将数据放入SBUF中
	while ((!TI) && (time_out < 100)) //检测是否发送出去
	{
		time_out++;
		DelayUs10x(2);
	}		//未发送出去 进行短暂延时
	TI = 0; //清除ti标志
}

void UART_SendStr(unsigned char *s, unsigned char length) //发送定长度字符串
{
	unsigned char num;
	num = 0x00;
	while (num < length) //发送长度对比
	{
		UART_SendByte(*s); //放松单字节数据
		s++;			  //指针++
		num++;			  //下一个++
	}
}

void Timer0_Interrupt() interrupt 1
{
	static unsigned char times20ms = 0;

	TH0 = (65536 - 18432) / 256; //重新赋值 20ms
	TL0 = (65536 - 18432) % 256;
	times20ms++;
	if (times20ms > 50) //定时到1s
	{
		sendDataFlag = 1; //发送数据变量
		times20ms = 0;
	}
}

// void UART_Interrupt(void) interrupt 4 //串行中断服务程序
// {
// 	if (RI) //判断是接收中断产生
// 	{
// 		RI = 0; //标志位清零
// 	}
// }

设计文件:
链接:https://pan.baidu.com/s/1dif90EarKIEBN6SpFVtyBQ?pwd=9ay7

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