重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
图3.3 设置系统
Key1：模式（DH或者DL）选择，用于设置预设正常液位的范围； Key2：选择每次改变值的大小，即每次递增（减）1或者0.1； Key3：递加； Key4：递减。
第四节 报警模块
报警模块共设置两个灯光报警器。当液位超过预设范围的最大值时，led1亮；当液位低于预设范围的最小值时，led2亮。如图3.4所示。
图3.4 报警系统
- 10 -
重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
第五节 液位测量模块
一、HC-SR04简介
HC-SR04超声波测距模块的有效测量距离为2cm-400cm，检测的精度为1 mm，模块包括信号控制电路、超声波接收器和超声波发射器。其实物图如图3.5，原理图如图3.6。
图3.5 HC-SR04 实物图
图3.6 HC-SR04原理图
- 11 -
重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
HC-SR04电气参数如表3.1：
表3.1 HC-SR04电气参数 电气参数 工作电压 工作电流 工作频率 最远射程 最近射程 测量角度 输入触发信号 输出回响信号 规格尺寸 HC-SR04超声波模块 DC 5 V 15mA 40Hz 4m 2cm 15度 10usTTL脉冲 输出与射程成比例的TTL电平信号， 45*20*15mm
二、引脚接线方式
VCC：供5V电源； Trig：输入出发控制信号； Echo：输出回响信号； GND：接地。
三、模块工作原理
超声波测距模块采用单片机I/O口触发测距，给模块的控制端口一个10us以上的高电平信号，模块就会启动工作模式，自动发送8个40khz的方波，然后在超声波接收端开始自动检测是否有返回信号。若有信号返回，就通过一个I/O口输出高电平，超声波从超声波发射器到被测对象之间来回传播所用的时间就是这个高电平的保持时间，这个过程时序图如图3.7。
- 12 -
重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
图3.7 HC-SR04模块工作时序图
第六节 液位控制模块
液位控制模块分为进水系统和排水系统。当液位超过预设液位范围的最大值时，排水系统运行，通过微型水泵将槽内的水陆续排除，直到槽内液位低于预设范围的最大值；当液位低于预设液位范围的最小值时，进水系统运行，通过微型水泵向槽内加水，直到槽内液位高于预设范围的最小值。控制模块的设计如图3.8所示。
a b
图3.8 液位控制模块
- 13 -
重庆邮电大学本科毕业设计（论文）
第七节 本章小结
一个大的系统总是可以分为多个模块的，每个模块又是这个系统正常实现所有功能不可缺少的部分。在最初的系统设计中常常用这种化大为小的设计方式，从而使得设计过程变得更有条理。特别是每个模块可以分给不同的人进行设计时，这样就加快了方案的设计进度。
- 14 -