摘要：日常生活里，水箱供水非常常见，为了避免水箱供水过程中出现的水温水位过高过低造成资源的浪费这种情况，设计一种基于单片机的水箱采暖控制系统。

本次设计采用STM32F103单片机作为控制核心，对于一个水箱而言，设计中要控制它的水温和水位，因此采用两个检测模块，分别是水温检测模块和水位检测模块，检测模块将检测到的信号传输给单片机，STM32F103单片机可以通过自带的模数转换器，即ADC，进行模拟信号和数字信号的转化，并将结果显示在LCD1602模块上。单片机通过对水位检测信号的处理，控制水泵是否注入水，保证水箱达到设定的水位。温控部分采用热泵冷热水机对水箱进行制热，水温降低部分选取自然冷却。温度采集信号传输给单片机，水温低于设定温度下限时，加热，高于上限时，停止加热。水箱进入保温状态。

关键词：STM32F103单片机  水箱  水位和水温

目录

摘要

Abstract

1课题描述与方案选择-1

1.1 课题的背景和意义-1

1.2 课题任务-1

1.3 方案选择-2

2系统硬件设计-4

2.1 单片机最小系统设计-4

2.1.1 单片机的选型-4

2.1.2 STM32F103单片机简介-6

2.1.3 STM32F103单片机最小系统-6

2.2水位检测电路设计-7

2.2.1水位传感器选型-7

2.2.2浮球式水位传感器工作原理-7

2.2.3水位控制电路-8

2.3水温检测电路设计-9

2.3.1水温传感器选型-9

2.3.2温度采集电路设计-10

2.4显示电路设计-11

2.4.1 LCD1602显示屏简介-11

2.4.2 LCD1602显示屏引脚图-12

2.5加热控制电路设计-12

2.5.1加热装置热泵简介-12

2.5.2继电器电路-14

2.6按键电路和报警电路设计-14

2.6.1按键电路设计-14

2.6.2报警电路设计-15

3系统软件设计-16

3.1软件整体设计思路-16

3.2按键扫描程序设计-16

3.2.1设计思路-16

3.2.2按键扫描程序框图-17

3.3数据采集程序设计-17

3.3.1设计思路-17

3.3.2数据采集程序框图-17

3.4 LCD显示程序设计-18

3.4.1设计思路-18

3.4.2 LCD显示程序框图-18

3.5温度控制程序设计-19

3.5.1设计思路-19

3.5.2温度控制程序框图-19

3.6水位控制程序设计-20

3.6.1设计思路-20

3.6.2水位控制程序框图-20

3.7报警程序设计-21

3.7.1设计思路-21

3.7.2报警程序框图-21

4调试与结果-23

4.1调试方案-23

4.2调试平台介绍-23

4.3调试结果与分析-26

5总结与展望-27

5.1 总结-27

5.2 对环境及社会可持续发展的影响-27

参考文献-29

致谢-30

附录-31

附录A：系统总体原理图-31

附录B：系统源代码-32