【正文】 息，讀取地址信息，同時(shí)進(jìn)入水位信息、時(shí)間、地址顯示的狀態(tài)顯示界面，等待按鍵掃描。 圖 26 系統(tǒng)監(jiān)控程序流程圖 鍵盤模塊程序設(shè)計(jì) 水位監(jiān)控系統(tǒng)采用了四位一體的獨(dú)立式鍵盤，采用掃描的方式進(jìn)行按鍵掃系 統(tǒng) 初 始 化調(diào) 用 語 音串 口 中 斷 初 始 化密 碼 輸 入 顯 示M o d e l = 0 M o d e l = 4M o d e l = 2 M o d e l = 3M o d e l = 1讀 取 水 位 、時(shí) 間 、 地 址顯 示 水 位 、時(shí) 間 、 地 址按 鍵 掃 描按 鍵 掃 描 按 鍵 掃 描 按 鍵 掃 描 按 鍵 掃 描M o d e l = 5按 鍵 掃 描密 碼 是 否 正 確否是開 始調(diào) 用 報(bào) 警 函數(shù) 19 描。 鍵盤模塊相對應(yīng)的程序操作如圖 27所示。 液晶顯示程序操作的方法如圖 28 所示。 水位監(jiān)控系統(tǒng)中 DS1302 時(shí)鐘程序的設(shè)計(jì)如圖 29所示。 報(bào)警模塊程序動(dòng)作步驟如圖 30所示。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊操作步驟如圖 31所 示。 串口通信模塊程序的操作步驟如圖 32 所示。 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊的操作步驟方式如圖 33 所示。 語音模塊程序的操作步驟的方式如圖 34 所示 。具體界面如圖 35 所示。 24 5 系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行及結(jié)果分析 系統(tǒng)使用說明 首先把各個(gè)硬件模塊通過杜邦線連接在一起，組成水位監(jiān)控系統(tǒng)，再為水位監(jiān)控系統(tǒng)提供電源。通過按相應(yīng)的按鍵、操作上位機(jī)軟件和調(diào)節(jié)相應(yīng)的電位器，觀察各個(gè)模塊反映的現(xiàn)象，從而得出結(jié)論。只有當(dāng)密碼輸入正確后，系統(tǒng)才進(jìn)入狀態(tài)顯示界面。當(dāng)按下左鍵即從狀態(tài)顯示屏進(jìn)入到水位上、下限的設(shè)置，通過上、下按鍵選擇，右鍵進(jìn)入所選擇的要設(shè)置的水位限值，在上、下限設(shè)置界面按下左鍵即進(jìn)入到聲光報(bào)警開關(guān)的設(shè)置，通過右鍵可以對其開關(guān)進(jìn)行打開或關(guān)閉，從這個(gè)界面，再按下左鍵即進(jìn)入系統(tǒng)時(shí)間的設(shè)置可以通過其他三個(gè)按鍵對時(shí)間、日期、星期、年月進(jìn)行設(shè)置。以此循環(huán)操作。 圖 36 密碼輸入界面 25 水位信息狀態(tài)顯示 系統(tǒng)顯示的第一界面為歡迎界面，在此界面需要進(jìn)行必要的密碼輸入，系統(tǒng)的初始密碼為四個(gè) 0，通過鍵盤右鍵和上下鍵，鍵入該四位密碼。狀態(tài)顯示的界面如圖 37 所示。如果是按下左鍵即進(jìn)入水位上、下限的設(shè)置界面，水位上下限設(shè)置界面的顯示如圖 39所示。水位下限修改界面顯示如圖 41 所示。 圖 40 水位上限修改界面 圖 41 水位下限修改界面 圖 42 報(bào)警開關(guān)修改界面 報(bào)警開關(guān) 在報(bào)警開關(guān)修改界面，其報(bào)警開關(guān)可以通過上、下按鍵選擇要打開或關(guān)閉的報(bào)警方式，通過按下右鍵對其開關(guān)進(jìn)行分別打開 或關(guān)閉。如果在報(bào)警開關(guān)修改界面按下左鍵系統(tǒng)即進(jìn)入時(shí)間日期修改顯示界面，其時(shí)間日期修改界面的顯示如圖 44所示。在密碼修改界面如果沒有通過上、下按鍵和右鍵移位按鍵對密碼進(jìn)行修改，即按下左鍵按鍵時(shí)，系統(tǒng)直接進(jìn)入水位狀態(tài)顯示界面。其密碼修改界面的顯示如圖 45所示。當(dāng)調(diào) 28 整的水位值比系統(tǒng)預(yù)設(shè)的最大水位值還要高的時(shí)候，這時(shí)水位狀態(tài)顯示界面多了一個(gè)向上的箭頭“↑”代表直流電機(jī)正轉(zhuǎn)，此時(shí)觀察直流電機(jī)正在正轉(zhuǎn)。如果報(bào)警開關(guān)全都打開，這時(shí)蜂鳴器發(fā)出蜂鳴聲，語音模塊分 別發(fā)出水位超上限或發(fā)出水位超下限的提醒，同時(shí)報(bào)警的 LED 燈點(diǎn)亮。電機(jī)反轉(zhuǎn)水位狀態(tài)顯示界面的反映如圖 47 所示。 LED 燈報(bào)警如圖 49 所示。通過設(shè)計(jì)把通信協(xié)議格式有開始符 (A),地址（ E1）由撥碼開關(guān)接 P0 產(chǎn)生，命令符一位，數(shù)據(jù)，結(jié)束符（ F）組成。同時(shí)下位機(jī)水位監(jiān)控系統(tǒng)能實(shí)時(shí)的把水位信息傳送給上位機(jī)，這樣就給運(yùn)行人員帶來了明確的實(shí)時(shí)水位信息。 圖 50 上位機(jī)軟件界面 打開監(jiān)控軟件后，根據(jù)實(shí)際要求找到相應(yīng)的端口，在監(jiān)控軟件中，通過選擇相應(yīng)的端口，上位監(jiān)控系統(tǒng)就可以顯示當(dāng)前水位。 圖 51 水位顯示 30 圖 52 實(shí)時(shí)水位 水位監(jiān)控系統(tǒng)中上位機(jī)軟件對水位上、下限的默認(rèn)值進(jìn)行初始化。進(jìn)行水位上限設(shè)置如圖 53 所示。水位下限設(shè)置如圖 54 所示。當(dāng)按鈕在打開報(bào)警的狀態(tài)的時(shí)，點(diǎn)擊它，就把水位監(jiān)控系統(tǒng)所有報(bào)警開關(guān)修改為 ON。當(dāng)按鈕在關(guān)閉報(bào)警的狀態(tài)的時(shí)，點(diǎn)擊它，就把水位監(jiān)控系統(tǒng)所有報(bào)警開關(guān)修改為 OFF。報(bào)警修改后如圖 58 所示。 水位監(jiān)控系統(tǒng)的程序是利用 C51 編寫，由于在編譯的時(shí)候需要把 C51 編寫的程序轉(zhuǎn)換為匯編，從而在延時(shí)函數(shù)上有將近 1ms 的誤差。在應(yīng)用中應(yīng)加入保存。 時(shí)間顯示沒加電池，在掉電情況下時(shí)間不走，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)加上電池。 針對水位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，從最開始選擇課題，到初步確定設(shè)計(jì)方案，以及后續(xù)利用專用軟件對所需電路、程序嚴(yán)格按照要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，整個(gè)過程涉及到了問題的研究以及可行性分析，與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系。 通過設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的能力，提高了發(fā)現(xiàn)問題、解決的問題能力，深刻影響著以后的學(xué)習(xí)和工作。通過老師的指導(dǎo)，先后完成了課題設(shè)計(jì)任務(wù)書的內(nèi)容，課題開題報(bào)告的編寫、外文翻譯的書寫、對水位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案等進(jìn)行了確定。這個(gè)過程，雖然時(shí)間不長，但收獲卻很多，對單片機(jī)以及其他相關(guān)知識有了更加深入的探究和了解，也讓學(xué)習(xí)能力、編程能力、動(dòng)手能力以及各種相關(guān)軟件的使用能力有了明顯提高。水位監(jiān)控系統(tǒng)與其他的監(jiān)控系統(tǒng)相比較，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有成本低、操作簡單、易懂、維護(hù)方便、系統(tǒng)軟件升級容易等優(yōu)點(diǎn)，不僅能適用于大型水庫的水位監(jiān)控，也適合于普通家庭水塔水位的監(jiān)控，同時(shí)也可以利用本系統(tǒng)對水資源進(jìn)行合理利用。但是有些方面還是需要改進(jìn)的，比如系統(tǒng)密碼能加入掉電保存芯片，對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，通信連接方式改用無線 WIFI 傳播方式，使其傳輸數(shù)據(jù)距離更遠(yuǎn)。 34 參考文獻(xiàn) [1] 王雪梅 .水資源研究發(fā)展態(tài)勢 [J].地球科學(xué)進(jìn)展 .～ 256 Wang Xue resources research and development trend [J]. advance in earth ～ 256(in Chinese) [2] 吳再群 .基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng) [J].電子科技 . ～ 65 Wu Zai qun. 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