Arduino 超声波水位/温度监测系统：LCD 显示 + 多级声光报警

元件与供应

	Arduino UNO	×	1
	1602 LCD (白字蓝屏)	×	1
	HC-SR04 超声波传感器	×	1
	DS18B20 防水温度传感器	×	1
	4.75kΩ 电阻（DS18B20 上拉）	×	1
	12mm 轻触开关	×	1
	10kΩ 单圈电位器（LCD 对比度）	×	1
	蜂鸣器（8mA）	×	1
	LED（绿/黄/红各 1）	×	3
	221Ω 电阻（LED 限流）	×	3
	面包板	×	1
	跳线	×	1

软件工具

• Arduino IDE

项目简介

监测水箱液位与温度：超声波测距换算水位，DS18B20 测温，LCD 同屏显示。三级报警逻辑：

• 水位低 (>40cm)：绿灯常亮
• 水位中 (20-40cm)：黄灯常亮
• 水位高 (<20cm)：红灯闪烁 + 蜂鸣器鸣叫

属于大型系统第一阶段，后续将加入 6 灯循环指示水泵工作、磁性液位开关控制水泵启停。

接线说明

• 超声波：Trig→D9, Echo→D7
• DS18B20：数据线→D6，4.75kΩ 上拉 5V
• LCD：RS→D12, EN→D11, D4-D7→D5-D2
• LED：绿→D13, 黄→D8, 红→D10（与蜂鸣器共用 D10，注意电流）
• 按键/电位器按原理图接线

完整代码

#include <LiquidCrystal.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

#define ONE_WIRE_BUS 6
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);

LiquidCrystal LCD(12, 11, 5, 4, 3, 2);
int trigPin = 9, echoPin = 7;
float pingTime, targetDistance;
float speedOfSound = 776.5; // mph

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(trigPin, OUTPUT); pinMode(echoPin, INPUT);
  LCD.begin(16, 2);
  LCD.setCursor(0, 0); LCD.print("Distance:");
  sensors.begin();
  pinMode(8, OUTPUT); pinMode(10, OUTPUT); pinMode(13, OUTPUT);
}

void loop() {
  // 触发测距
  digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(2000);
  digitalWrite(trigPin, HIGH); delayMicroseconds(15);
  digitalWrite(trigPin, LOW); delayMicroseconds(10);
  pingTime = pulseIn(echoPin, HIGH);
  pingTime = pingTime / 1000000.0 / 3600.0; // 小时
  targetDistance = speedOfSound * pingTime / 2 * 160934.4; // cm

  sensors.requestTemperatures();
  LCD.setCursor(10, 0); LCD.print("    "); // 清除
  LCD.setCursor(10, 0); LCD.print((int)(targetDistance + 0.5)); LCD.print("cm ");

  LCD.setCursor(0, 1); LCD.print("                "); // 清行
  LCD.setCursor(0, 1);
  if (targetDistance > 40) {
    LCD.print("LEV LOW "); LCD.print(sensors.getTempCByIndex(0)); LCD.print((char)223); LCD.print("C");
  } else if (targetDistance > 20) {
    LCD.print("LEV MED "); LCD.print(sensors.getTempCByIndex(0)); LCD.print((char)223); LCD.print("C");
  } else {
    LCD.print("LEV HIGH "); LCD.print(sensors.getTempCByIndex(0)); LCD.print((char)223); LCD.print("C");
  }
  delay(2000);

  // 报警输出
  digitalWrite(13, targetDistance > 40 ? HIGH : LOW);       // 绿灯
  digitalWrite(8, (targetDistance < 40 && targetDistance > 20) ? HIGH : LOW); // 黄灯
  if (targetDistance < 20) { digitalWrite(10, HIGH); delay(2000); digitalWrite(10, LOW); }
  else digitalWrite(10, LOW);
}

原理图

lcd_pot_led_buzz_pb_distsens_temp_EHVdF6S1L7.fzz (Fritzing 文件)