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51单片机的水塔水位控制系统设计

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楼主
ID:1137639 发表于 2025-11-13 21:16 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

代码如下
  1. #include <reg51.h>

  3. // 数码管段码定义（共阴极，0-9）
  4. unsigned char code seg_code[] = {
  5.     0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F, 0x6F // 0-9
  6. };

  8. // 数码管位选定义（低电平有效）
  9. sbit dig1 = P2^0;  // 千位
  10. sbit dig2 = P2^1;  // 百位
  11. sbit dig3 = P2^2;  // 十位
  12. sbit dig4 = P2^3;  // 个位

  14. // 按键与IO口定义
  15. sbit key_reset = P1^0;   // 重置按键
  16. sbit key_high = P1^1;    // 高水位按键
  17. sbit key_normal = P1^2;  // 正常水位按键
  18. sbit key_low = P1^3;     // 低水位按键
  19. sbit key_add = P1^4;     // 加10圈按键
  20. sbit key_sub = P1^5;     // 减10圈按键
  21. sbit motor = P1^7;       // 电机控制（水泵）

  23. // LED与IO口定义（状态互斥）
  24. sbit led_reset = P3^0;   // 重置状态灯
  25. sbit led_low = P3^1;     // 低水位红灯
  26. sbit led_normal = P3^2;  // 正常水位绿灯
  27. sbit led_high = P3^3;    // 高水位黄灯
  28. sbit led_150 = P3^4;     // 150圈提示灯
  29. sbit led_300 = P3^5;     // 300圈提示灯
  30. sbit led_450 = P3^6;     // 450圈提示灯
  31. sbit motor_pulse = P3^7; // 电机脉冲输入

  33. // 全局变量
  34. #define MAX_COUNT 9990    // 最大圈数（10的倍数，避免个位非0）
  35. #define DEFAULT_TARGET 450 // 默认目标圈数（抽满水）
  36. unsigned int target_count = DEFAULT_TARGET;  // 目标圈数（10的倍数）
  37. unsigned int current_count = 0;              // 当前已转圈数
  38. bit is_running = 0;                          // 水泵运行标志
  39. bit timer_flag = 0;                          // 0.5秒定时标志
  40. unsigned int timer_cnt = 0;                   // 定时器计数

  42. // 函数声明
  43. void update_leds(void);
  44. void timer0_init(void);
  45. void delay_ms(unsigned int ms);
  46. void display_scan(void);
  47. void key_scan(void);
  48. void motor_run_one_circle(void);
  49. void clear_status_leds(void);

  51. // 定时器0初始化（0.5秒定时）
  52. void timer0_init() {
  53.     TMOD &= 0xF0;
  54.     TMOD |= 0x01;
  55.     TH0 = 0x4C;
  56.     TL0 = 0x00;
  57.     ET0 = 1;
  58.     EA = 1;
  59.     TR0 = 0;
  60. }

  62. // 定时器0中断服务函数
  63. void timer0_isr() interrupt 1 {
  64.     TH0 = 0x4C;
  65.     TL0 = 0x00;
  66.     timer_cnt++;
  67.     if (timer_cnt >= 10) {  // 10*50ms=500ms（每圈时间）
  68.         timer_cnt = 0;
  69.         timer_flag = 1;
  70.     }
  71. }

  73. // 毫秒级延时
  74. void delay_ms(unsigned int ms) {
  75.     unsigned int i, j;
  76.     for (i = 0; i < ms; i++)
  77.         for (j = 0; j < 112; j++);  // 11.0592MHz晶振下约1ms
  78. }

  80. // 数码管动态扫描
  81. void display_scan() {
  82.     unsigned char units, tens, hundreds, thousands;
  83.     unsigned int disp_num = current_count;

  85.     if (disp_num > MAX_COUNT) disp_num = MAX_COUNT;

  87.     // 提取各位数字
  88.     units = disp_num % 10;
  89.     tens = (disp_num / 10) % 10;
  90.     hundreds = (disp_num / 100) % 10;
  91.     thousands = (disp_num / 1000) % 10;

  93.     // 个位显示
  94.     dig1 = 1; dig2 = 1; dig3 = 1; dig4 = 1;
  95.     P0 = seg_code[units];
  96.     delay_ms(1);
  97.     dig4 = 0;
  98.     delay_ms(2);
  99.     dig4 = 1;

  101.     // 十位显示
  102.     dig1 = 1; dig2 = 1; dig3 = 1; dig4 = 1;
  103.     P0 = seg_code[tens];
  104.     delay_ms(1);
  105.     dig3 = 0;
  106.     delay_ms(2);
  107.     dig3 = 1;

  109.     // 百位显示
  110.     dig1 = 1; dig2 = 1; dig3 = 1; dig4 = 1;
  111.     P0 = seg_code[hundreds];
  112.     delay_ms(1);
  113.     dig2 = 0;
  114.     delay_ms(2);
  115.     dig2 = 1;

  117.     // 千位显示
  118.     dig1 = 1; dig2 = 1; dig3 = 1; dig4 = 1;
  119.     P0 = seg_code[thousands];
  120.     delay_ms(1);
  121.     dig1 = 0;
  122.     delay_ms(2);
  123.     dig1 = 1;
  124. }

  126. // 清除所有状态灯（P3.0-P3.3）
  127. void clear_status_leds(void) {
  128.     led_reset = 0;
  129.     led_low = 0;
  130.     led_normal = 0;
  131.     led_high = 0;
  132. }

  134. // 更新LED状态（圈数提示灯）
  135. void update_leds(void) {
  136.     led_150 = (current_count >= 150) ? 1 : 0;
  137.     led_300 = (current_count >= 300) ? 1 : 0;
  138.     led_450 = (current_count >= 450) ? 1 : 0;  // 450圈提示（默认满水）
  139. }

  141. // 按键扫描（核心：加/减10圈逻辑）
  142. void key_scan() {
  143.     // 重置按键：恢复默认450圈目标，计数清零
  144.     if (key_reset == 0) {
  145.         delay_ms(10);  // 消抖
  146.         if (key_reset == 0) {
  147.             current_count = 0;
  148.             target_count = DEFAULT_TARGET;  // 重置为默认450圈
  149.             motor = 0;
  150.             is_running = 0;
  151.             TR0 = 0;
  152.             clear_status_leds();
  153.             led_reset = 1;
  154.             update_leds();
  155.             while (key_reset == 0) display_scan();
  156.         }
  157.     }

  159.     // 低水位按键：启动水泵
  160.     if (key_low == 0) {
  161.         delay_ms(10);
  162.         if (key_low == 0) {
  163.             is_running = 1;
  164.             motor = 1;
  165.             TR0 = 1;
  166.             clear_status_leds();
  167.             led_low = 1;
  168.             while (key_low == 0) display_scan();
  169.         }
  170.     }

  172.     // 正常水位按键：停止水泵
  173.     if (key_normal == 0) {
  174.         delay_ms(10);
  175.         if (key_normal == 0) {
  176.             motor = 0;
  177.             is_running = 0;
  178.             TR0 = 0;
  179.             clear_status_leds();
  180.             led_normal = 1;
  181.             while (key_normal == 0) display_scan();
  182.         }
  183.     }

  185.     // 高水位按键：停止水泵
  186.     if (key_high == 0) {
  187.         delay_ms(10);
  188.         if (key_high == 0) {
  189.             motor = 0;
  190.             is_running = 0;
  191.             TR0 = 0;
  192.             clear_status_leds();
  193.             led_high = 1;
  194.             while (key_high == 0) display_scan();
  195.         }
  196.     }

  198.     // 加按键：每次增加10圈（限制不超过最大值）
  199.     if (key_add == 0) {
  200.         delay_ms(10);
  201.         if (key_add == 0) {
  202.             if (target_count + 10 <= MAX_COUNT) {
  203.                 target_count += 10;  // 加10圈
  204.             }
  205.             while (key_add == 0) display_scan();  // 等待释放，避免连加
  206.         }
  207.     }

  209.     // 减按键：每次减少10圈（限制不低于0）
  210.     if (key_sub == 0) {
  211.         delay_ms(10);
  212.         if (key_sub == 0) {
  213.             if (target_count >= 10) {  // 确保不低于0
  214.                 target_count -= 10;  // 减10圈
  215.             }
  216.             while (key_sub == 0) display_scan();  // 等待释放，避免连减
  217.         }
  218.     }
  219. }

  221. // 电机每转一圈处理
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沙发
ID:84476 发表于 2025-11-30 14:49 | 只看该作者
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