前言

本系统是基于Arduino开发板的水位监测系统，通过DS18b20模块检测水温，通过水位监测模块监测水位的变化。当水温超过了某一阈值或水位超过了某一阈值时，蜂鸣器报警。同时，蓝牙能将数据传输至手机上同步进行显示。

一、用到的模块

1、DS18B20温度传感器（1m长的探头型，防水措施）

2、水位检测模块（市面上普通的几块钱一个的，通过电阻变化而影响电压）

3、0.96寸OLED显示屏（4PIN引脚，IIC接口）

4、5V蜂鸣器（低电平蜂鸣器响）

5、蓝牙3.0模块（市面常用，优信电子选购）

6、乐鑫ESP32开发板，搭载WROOM-32E模块

二、软硬件电路

1.硬件电路图

2.软件代码

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>//定义引脚
#define ONE_WIRE_BUS 15       //定义DS18B20的data引脚
#define scl 22               //定义OLED的SCL引脚
#define sda 21               //定义OLED的SDA引脚
#define beep 4               //定义BEEP的驱动引脚
#define choice    27         //定义切换模式引脚
#define jia       32         //定义加信号引脚
#define jian      33         //定义减信号引脚//新建DS18B20对象以及显示数据
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);//新建iic对象以及显示屏对象
TwoWire I2Cone = TwoWire(0);
Adafruit_SSD1306 display = Adafruit_SSD1306(128, 64, &I2Cone); //定义中间变量
int choiceState = 0;         //定义选择信号状态
int jia_State    = 0;         //定义加信号状态
int jian_State   = 0;         //定义减信号状态
int work_mode   = 0;         //定义工作模式状态
float wendu_shangxian =31.00f;//定义水温报警上限
float wendu_xiaxian   =16.00f;//定义水温报警下限
double number,data2;
int data1=0;
//初始化主函数
void setup() {Serial.begin(9600);Serial.println("Hello Goouuu");sensors.begin();pinMode(beep  , OUTPUT);pinMode(choice, INPUT_PULLUP);pinMode(jia   , INPUT_PULLUP);pinMode(jian  , INPUT_PULLUP); /*初始化显示屏参数*/I2Cone.begin(sda, scl, 400000);             //初始化显示屏的IIC接口display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C);  //初始化显示屏参数 display.clearDisplay();                     //屏幕清屏display.setTextSize(2);                     //设置字体大小为2display.setTextColor(INVERSE);              //设定字体的颜色
}void loop() {//数据获取number=(long)analogRead(34);sensors.requestTemperatures();     // 发送命令获取温度choiceState = digitalRead(choice);jia_State    = digitalRead(jia);jian_State   = digitalRead(jian);//数据处理data1 = (int)((float)number/2048*100);data2 = sensors.getTempCByIndex(0); //获取索引号0的传感器摄氏温度数据//工作模式切换if (choiceState == LOW){work_mode+=1;if(work_mode == 3){work_mode = 0;}delay(100);}else if (jia_State == LOW){if(work_mode == 1)wendu_shangxian+=0.1f;else if(work_mode ==2)wendu_xiaxian+=0.1f; delay(100);   }else if (jian_State == LOW){if(work_mode == 1)wendu_shangxian-=0.1f;else if(work_mode ==2)wendu_xiaxian-=0.1f; delay(100);   }//串口显示验证Serial.print("temp:");Serial.print(data2);Serial.print("*C");  //Serial.println(val);Serial.print("%\n"); //显示读取的数值    delay(1000);     Serial.print("hight:");Serial.print(data1);Serial.println("%"); //OLED显示上下限if(work_mode==0){drawDHT11(data1,data2);     }else if(work_mode==1){drawshangxian(wendu_shangxian);   }else if(work_mode==2){drawxiaxian(wendu_xiaxian);   } if(sensors.getTempCByIndex(0)>wendu_shangxian||data1>90)                           //若大于32°，则蜂鸣器鸣叫，电机开转{digitalWrite(beep,LOW);}else if(sensors.getTempCByIndex(0)<wendu_xiaxian||data1>90)                                     //否则不转{digitalWrite(beep,LOW);}else{digitalWrite(beep,HIGH);}
}void drawDHT11(int H,float T){ display.clearDisplay();display.setTextColor(INVERSE);display.setTextSize(1);//设置光标位置显示display.setCursor(0, 0);display.print("water_duty:");display.setCursor(30, 11);  display.print(H);  display.print("%");  display.setCursor(0, 22);display.print("water_status:");display.setCursor(30,33);if(data1<90){display.print("ok");}else {display.print("not ok");} display.setCursor(0, 44);display.print("temp_value :");display.setCursor(30, 55);  display.print(T);  display.print("*C"); display.display();
}void drawshangxian(float A){display.clearDisplay();display.setTextColor(INVERSE);display.setTextSize(2);display.setCursor(0, 0);display.print("HIGH_Limit"); display.setCursor(18, 34);display.print(A);  display.print("*C"); display.display();
}void drawxiaxian(float A){display.clearDisplay();display.setTextColor(INVERSE);display.setTextSize(2);display.setCursor(12,0);display.print("LOW_Limit"); display.setCursor(18,34);display.print(A);  display.print("*C");  display.display();
}

代码引入了五个头文件，分别用来控制模块的驱动运行。

定义的引脚如图所示：

购买了ESP32开发板的可直接按照上述引脚的连线方式连接，其中27,32,33均是模拟输入引脚，外接一个轻触按键，按键的另一端接向地。当外部轻触按键按下的时候，由程序判断是否接收到了按键按下信号。

此处建立了DS18B20和IIC的面向对象，可通过此函数调用其内部相关的函数。IIC主要是为了驱动0.96寸的OLED屏幕，调用内部的显示函数即可在屏幕上显示特定的数据和图像

这里定义了在程序中需要使用的中间变量，其中前三个定义的变量关系到外部输入的引脚状态。work_mode的值关系到OLED屏幕的显示，在整体的设计中OLED屏幕将会有三种不同的显示界面。第一个界面显示各种参数的大小，第二个第三个界面分别通过按键可以改变温度上限和下限的大小。double数据用来存储获得的温度传感器数据。

初始化驱动的四个引脚，其中控制蜂鸣器为输出引脚，控制按键的为输入引脚。此处输入按键被设置为上拉是必要的，博主尝试过只将按键设置为输入的话，当按键按下就会一直执行按键的程序。当设置为上拉以后，按键没有按下时IO口的输出电平为高电平。

在数据获取那一块将获取到的数据全部赋值给我们定义的中间变量，以方便后续的数据处理。其中number数据是通过外部ADC的采集采集到的水位检测模块输出的模拟电压，从而判断水位到达了某一程度。工作模式切换函数原理即为检测按键按下的电平为低电平时，则将工作的模式＋1，从而OLED显示屏上显示不同的界面。

此处在工作模式为1和2的时候对两个外部输入按键进行判断，若外部按键为低电平，则执行相对应的程序。下方还有串口显示的程序，由于在定义中蓝牙的输入端直接连接的主电路开发板的TX和RX，故串口发送的数据可同步在蓝牙上进行显示。

余下的就是一些显示界面和达到阈值进行一些判断，比如达到了温度上限阈值或低于温度下限阈值时，蜂鸣器进行报警。当水位检测模块检测到水位到了一定程度时，也同样进行报警。

总结

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前言

一、用到的模块

二、软硬件电路

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