單片機(jī)水流量傳感器使用熱水器上水報警器源程序

ID:873526 · 發(fā)表于 2021-1-5 10:57

熱水器上水報警器

一、實驗?zāi)康?/strong>

1. 了解水流量傳感器工作原理

2. 學(xué)會使用水流量傳感器檢測水流量

3. 會使用八段數(shù)碼管顯示熱水器水箱水量百分比

4. 學(xué)會使用蜂鳴器發(fā)出報警聲

二、實驗設(shè)備

1. 51單片機(jī)實驗板，以及電源線、下載線、杜邦線等

2. 水流量傳感器、蜂鳴器、數(shù)碼管顯示模塊

三、實驗項目要求

經(jīng)常會看到某家屬樓外墻排水管水嘩嘩的流著，原來是某家太陽能熱水器上水忘記關(guān)閥門了，水白白浪費掉，非�？上�！為解決太陽能熱水器上水忘記關(guān)閥門問題，請設(shè)計一款熱水器上水報警器。該報警器通過水流量傳感器檢測上水的體積，并顯示已上水的體積占總體積的百分比（最大值為100），當(dāng)水上滿后，啟動蜂鳴器報警提醒用戶關(guān)閉上水水閥。假設(shè)熱水器總?cè)萘繛?升。

請按要求設(shè)計一個可行方案，包括設(shè)備選型、系統(tǒng)連接圖等，并編寫程序?qū)崿F(xiàn)上述功能。

四、實驗步驟

1. 設(shè)計方案

①方案：采用水流量傳感器來測上水的體積，把檢測到的體積送給單片機(jī)進(jìn)行處理，讓數(shù)碼管顯示已上水多少，如果上水已經(jīng)有1升了，蜂鳴器報警提示用戶關(guān)閉上水閥

②設(shè)備選型：

水流量傳感器

水流量傳感器主要由塑料閥體、水流轉(zhuǎn)子組件和

霍爾傳感器組成。它裝在熱水器進(jìn)水端，用于檢測進(jìn)

水流量，當(dāng)水通過水流轉(zhuǎn)子組件時，磁性轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動并

且轉(zhuǎn)速隨著流量變化而變化，霍爾傳感器輸出相應(yīng)脈沖信號，反饋給控制器，由控制器判斷水流量的大小，進(jìn)行調(diào)控。

接線方式：

1 紅 IN 接正極

2 黃 OUT 信號輸出線（輸出波形圖：方波）

3 黑 GND 接負(fù)極

脈沖信號頻率與水流量的關(guān)系：

f=7.5q

f—脈沖信號頻率，Hz；q—水流量，L／min

③系統(tǒng)連接圖：

編寫源程序，編譯，生成hex文件

源程序：

Main.c
//本工程基于普中單片機(jī)開發(fā)板，晶振12MHz
#include <config.h>
#include <1602.h>
sbit beep=P1^5;//蜂鳴器
u8 K=0; //統(tǒng)計T1中斷次數(shù)，中斷20次為1秒
u16 n=0;//1秒后的T0計數(shù)值，即1秒后流量傳感器轉(zhuǎn)動圈數(shù)
void delay_us(u16 n)//微秒延時
{
while(--n);
}
void delay_ms(u16 x)//毫秒延時函數(shù)
{
u16 i,j;
for(i=0;i<x;i++)
for(j=0;j<115;j++);
}
void Alarm(u8 t) //蜂鳴器報警,持續(xù)t秒,軟件延時
{
u8 k;
u16 i,j;
for(k=0;k<t;k++)
{
for(i=0;i<119;i++)//叮
{ beep=0;delay_us(50);beep=1;delay_us(50); }
for(j=0;j<88;j++)//咚
{ beep=0;delay_us(110);beep=1;delay_us(110);}
}
}
void ET_Init()//定時器計數(shù)器初始化
{
//T0工作于計數(shù)器模式，以流量傳感器輸出為外部計數(shù)脈沖，計數(shù)初值為0
//T1工作于定時器模式，定時50ms，中斷20次，為1秒
//每隔1秒讀出T0的計數(shù)值，即為1秒鐘流量傳感器轉(zhuǎn)動圈數(shù)
K=0; //統(tǒng)計T1中斷次數(shù)，中斷20次為1秒
TMOD=0X15;//計數(shù)器T0工作方式1、軟啟動、計數(shù)；定時器1工作方式1、軟啟動、定時
TH0=0; //T0計數(shù)初值為0
TL0=0;
TH1=19664/256;//T1計數(shù)初值19664，晶振11.0592MHz，定時50ms，計數(shù)值45872，計數(shù)初值19664
TL1=19664%256;
EA=1; //中斷總允許
ET1=1; //T1中斷允許
TR0=1; //啟動計數(shù)器T0
TR1=1; //啟動定時器T1
}
void main()
{
float q;//流量，單位：升/分鐘
float v=0;//水量，單位：升
u8 print[10];
LCD1602_Init(); //1602初始化
while(1) //每隔1s統(tǒng)計一次流量
{
ET_Init(); //定時器計數(shù)器初始化
LCD1602_disstr("liuliang",0,0);
while(K<20);//等待1s
q=n*60/7.5; //計算流量，單位：轉(zhuǎn)/分鐘
v=v+q/60;
if(v>50)
{
Alarm(5);
v=50;
}
sprintf(print,"%.1f",v*2);
LCD1602_disstr(print,1,0);
LCD1602_disch('%');
}
}
void T1_INT() interrupt 3
{
K++; //每中斷一次(50ms)，計數(shù)值加1，中斷20次即為1s
if(K==20)
{
TR0=0; //關(guān)閉計數(shù)器0
TR1=0; //關(guān)閉定時器1
n=TH0;
n=n*256+TL0; //1秒后的T0計數(shù)值，即1秒后流量傳感器轉(zhuǎn)動圈數(shù)
}
else
{
TH1=19664/256;//不足20次時，重裝初值，繼續(xù)計時
TL1=19664%256;
}
}</font>

復(fù)制代碼

將hex文件下載到實驗板運行，描述實驗現(xiàn)象
實驗現(xiàn)象：

水流量傳感器檢測到的上水體積，然后上水體積除以5升，再乘以100，得到的結(jié)果實時送給單片機(jī)的數(shù)碼管進(jìn)行顯示，并且當(dāng)數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)大于50時，蜂鳴器發(fā)出報警聲。

實驗總結(jié)
通過本次實驗大致了解了水流量傳感器工作原理，學(xué)會了使用水流量傳感器檢測水流量的編程性思維。

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