在现代工业生产中，通常需要测量容器中液体的液位。在一般生产过程中，液位测量的主要目的是确定容器中的原材料、半成品或产品的数量，确保生产过程中各环节的材料平衡，为经济会计提供可靠的依据，了解液位是否在规定范围内，保持正常生产，保证产品的产量和质量，保证安全生产。

功能描述

1.主控单元芯片采用51单片机；

2、采用DS18B20温度传感器检测水温；

3、采用LCD1602液晶显示；

4、采用HC-SR04超声波检测水位液位；

5.超声波自上而下测量水面距离：当测量距离大于设置时MAX值(即水位过低)或小于设置MIN值(即水位过高) ，蜂鸣器报警。

6.报警高度置报警高度的上限和下限。

按键说明

KEY1.设置参数切换键；

KEY2.设置值加1；

KEY三、设置值减1；

整体方案

本设计采用模块化设计理念，以51台单片机为核心，将其他模块有机集成，形成硬件系统框图如图所示的统一系统。

电路设计

采用Altium Designer作为电路设计工具。Altium Designer设计原理图，PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析、设计输出等技术的完美集成，为设计师提供了新的设计解决方案，使设计师能够轻松设计，熟练使用该软件将大大提高电路设计的质量和效率。

单片机管脚说明：

P0端口（P0.0-P0.7）：P0口为8位漏极开路双向I/O每个引脚可吸收8TTL门电流。当P第一次写1口管脚时，定义为高阻输入。P0可用于外部程序数据存储器，可定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 当口作为原码输入口时FIASH校验时，P此时输出原码P外部必须被拉高。

P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是提供内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，内部上拉为高电平，可作为输入，P由于内部上拉，1口被外部下拉为低电平时输出电流。FLASH编程和校准时，P第八位地址接收1口。

P2端口（P2.0-P2.7）：P两口为8位双向双向，内部上拉电阻I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P当两口被写为1时，管脚被内部上拉电阻拉高，并作为输入。因此，作为输入，P2口管脚被外部拉下，输出电流。这是因为内部上拉。P存取外部程序存储器或16位地址外部数据存储器时，2口，P二口输出地址高八位。当给出地址1时，它利用内部上拉优势，读写外部八位地址数据存储器，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH在编程和位地址信号和控制信号进行编程和验证。

P3端口（P3.0-P3.7）：P三口管脚是一个双向的，具有内部上拉电阻I/O端口可接收输出4个TTL门电流。当P三口写入1后，被内拉成高电平，用作输入。作为输入端，由于外部下拉为低电平，P三口输出电流（ILL）。P三口同时接收一些闪烁编程和编程验证的控制信号。

VCC(40):供电电压为5V。
GND(20):接地。

RST(9):复位输入。当振荡器运行时，当引脚出现两个以上机器周期（24个振荡周期）时，单片机将被复位。只要引脚保持高电平，51芯片就会循环复位。复位后P3.0-P3.7口均置1，引脚电平高，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片是ROM的00H开始操作程序。内部不会进行复位操作RAM有所影响。

ALE/PROG (30):当访问外部存储器时，地址锁定允许的输出电平用于锁定地址的低位字节。在FLASH该引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变频率周期输出正脉冲信号，是振荡器频率的1/6。因此，它可以用作外部输出的脉冲或定目的。但需要注意的是，每当用作外部数据存储器时，它就会跳过一个ALE脉冲。如果想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。此外，引脚略微拉高。如果微处理器在外部执行ALE禁止，则置位无效。

PSEN(29):外部程序存储器的选择信号。在外部程序存储器的指令期间，每个机器周期为两次PSEN但在访问外部数据存储器时，这两次是有效的PSEN信号不会出现。

XTAL1(19):输入反向振荡放大器和内部时钟工作电路。
XTAL2(18):反向振荡器输出。

EA/VPP(31)：当EA在此期间，外部程序存储器(00000H-FFFFH），无论是否有内部程序存储器。注意加密1，EA锁定内部RESET；当EA当端部保持高电平时，内部程序存储器。FLASH该引脚也用于编程期间的12V的编程电源（VPP）。

仿真设计

采用Proteus作为模拟设计工具。Proteus是一个名字EDA工具(仿真软件)从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换PCB从概念到产品了从概念到产品的完整设计。

主程序设计

void main() {  Init_ultrasonic_wave();  //屏幕初始化  Init1602();  ///温度初始化  tmpchange();   t_=tmp();  tmpchange();  t_=tmp();  tmpchange();  t_=tmp();   //循环显示  while(1)  {   Key();   //正常显示   if(mode==0)   {    StartModule()//启动超声波    while(!RX);   //当RX为零时等待    TR0=1;    //打开计数    while(RX);   //当RX计数并等待1    TR0=0;    //关闭计数      delayms(20);  //20MS    tmpchange();  ///温度转换    t_=tmp();     //度温度    Conut(t_/10); //计算距离    if(L_>Max||L_

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