【分享】24级李嘉豪基于迪文智能屏的智能排水系统

治不好发呆

一、作品简介
本作品采用迪文 T5L 系列 DGUS 串口屏作为上位人机交互终端，搭配 STM32 单片机搭建实物模拟排水控制系统，搭载 HC-SR04 超声波液位模块、SG90 舵机、直流抽水电机、OLED 显示屏、有源蜂鸣器组成完整实物平台。依托 DGUS II 开发软件完成多页面触控交互界面开发，包含起始开机界面、时间显示 / 修改界面、主监控界面、参数设置界面、故障报警弹窗，可触屏完成水位阈值整定、系统时间修改、远程手动控制等操作。系统通过串口实现迪文屏与 STM32 双向数据传输，超声波实时监测液位高度，液位低于 20cm 或上位下发报警指令时，自动驱动舵机旋转 180° 开启排水阀、启动抽水电机、蜂鸣器声光报警，OLED 同步切换 2 档并实时展示电机转速、舵机角度。整套系统融合人机界面、单片机驱动、串口通信、自动闭环控制，既能直观演示排水系统工作逻辑，又具备实物硬件联动效果，是嵌入式自动控制课程设计典型实操案例。

二、工作原理

• 硬件通讯链路：迪文 T5L 屏幕通过 TTL 串口与 STM32 单片机建立双向通信；STM32 定时器输出 PWM 波形控制 SG90 舵机转角，IO 口驱动抽水电机与蜂鸣器，定时器捕获 HC-SR04 超声波测距信号，I2C 总线驱动 OLED 屏幕本地状态显示。
• DGUS 交互逻辑：屏幕内触摸按键、数值滑动条绑定专属变量寄存器，触摸操作改变寄存器数值，经串口下发至 STM32 解析执行；同时屏幕内置定时器实现系统计时、水位仿真逻辑，参数修改后存入 FLASH 实现断电保存。
• 数据反馈机制：STM32 周期性采集液位距离、舵机角度、电机转速、运行档位数据，打包通过串口上传迪文屏，自动刷新界面水位柱状图、数值控件；设备故障、报警状态同步推送，触发红色报警弹窗。
  

三、设计思路
硬件设计
采用迪文屏上位交互 + STM32 下位执行两级架构，分工明确，降低单一芯片运算压力。迪文屏仅负责界面显示与触控指令下发，无需承担外设驱动；STM32 统一处理全部传感器采集与执行机构控制。SG90 舵机增设独立供电电路防止压降抖动，直流电机搭配驱动芯片隔离单片机 IO，避免大电流烧毁主控；HC-SR04 超声波模块增加信号滤波电路，提升液位测量稳定性；OLED 采用 I2C 通信节省 IO 资源，蜂鸣器通过三极管扩流驱动。全部元器件市场通用、成本低廉，电路接线简洁，适配课程设计实训搭建与调试。