基于单片机的水位检测仪设计（HC-SR04+1602+UART+ADC）

功能要求

 （1）在一分钟内测量一个容积大于1升、水位大于20厘米的容器中水位的变化。
 （2）供电电压：小于5V；可显示电池电压，测量偏差小于0.1V。
 （3）测量范围：0-20cm；
 （4）测量误差：小于2cm。
 （5）误差1cm越小越好，量程20cm，测量速度2s，超过18cm小于2cm报警，报警距离可调。液晶显示，最好有电脑通信。

一、材料准备

工 具：

  电烙铁、万用表、STC烧写器、5V电源、PC机、Keil uVision5、AltiumDesigner 13.3.4、串口调试助手、stc-isp程序烧写软件（可到STC官方网站下载：http://www.stcmcu.com/index.htm），具体资源获取详见附录3。

元器件部署

• 最小系统：STC89C52RC单片机x1、12MHz有源晶振x1、10uF电解电容x1、22pFx2、10KΩ排阻x1、10KΩx1
• 显示电路：1602液晶屏
• 报警电路：5V有源蜂鸣器x1、S8550三极管x1、1KΩx1
• 水位测量电路：HC-SR04超声波模块x1
• 键盘输入：轻触开关x4
• 供电电电路：3.7V锂电池，SX1308 升压模块
• 其他原件：100mil插针若干、LEDx1、自锁开关x1、5V迷你抽水泵

二、实现原理分析

  如图所示，

三、硬件设计

1、单片机最小系统

  如图1所示，

2、水位测量电路

  如图2所示，

3、1602显示电路

  如图3所示，

4、报警电路

  如图4所示，

5、按键电路

  如图5所示，

6、供电电路

  如图6所示，

7、注水电路

  如图7所示，

四、程序设计

1、工程搭建

2、1602显示程序设计

3、超声波程序设计

4、获取水位高度程序设计

5、按键程序设计

6、功能程序实现

五、总 结

六、附 录

附录1：整体电路原理图

附录2：元件清单

附录3：资源分享

• STC12C5A60S2数据手册
  官网下载链接：http://www.stcmcu.com/index.htm
  百度网盘链接：
• HC-SR04超声波模块资料
  百度网盘链接：https://pan.baidu.com/s/1rs0w3pSYESE-ate9bnE65A
• 工具软件
  百度网盘链接：
• 演示视频
  西瓜视频：https://www.ixigua.com/i6735746076600435207/