2019年F题:纸张计数显示装置

1年前

简介:基于STM32F103和FDC2214的纸张计数显示装置。

开源协议: CC-BY-NC-SA 3.0

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描述

TI 杯2019年全国大学生电子设计竞赛题F-纸张计数显示装置

设计并制作纸张计数显示装置,两块平行极板(极板 A、极板B)分别通过导线a和导线b连接到测量显示电路,装置可测量并显示置于极板A与极板B之间的纸张数量。

介绍及演示视频链接:https://www.bilibili.com/video/BV1Sf4y1r7wQ

由于没有蜂鸣器,所以视频中使用LED闪烁代替蜂鸣器响。若需换成蜂鸣器只需使用一个有源蜂鸣器、一个三极管和一个电阻,通过一个GPIO控制即可。


硬件介绍

工程使用STM32F103C8T6核心板、OLED模块和FDC2214模块搭建。

FDC2214模块介绍详见链接:https://oshwhub.com/Mobyw/FDC2214RGHT

接线方式:

STM32核心板 OLED屏幕 STM32核心板 FDC2214
PA5 SCK/D0 PB6 SCL
PA7 SDA/D1 PB7 SDA
PA3 RES
PA2 DC
PA4 CS

板载资源:

引脚 功能
PA8 KEY
PC13 LED

机械结构

使用塑料夹子和紫铜片制作,紫铜片为0.8mm厚T2紫铜板,淘宝定制50*50mm约18元。

焊接导线时需要注意把导线露出来的部分缠好不要短路,使用电烙铁可能因散热快焊接不上,需要使用热风枪或者铝合金PTC发热板。

软件介绍

软件见附件或GitHub页面:https://github.com/Moby-C/NUEDC_2019_F_Paper_Counting

使用Keil开发,基于SYM32F1标准外设库。

软件修改方法:

修改OLED屏幕引脚定义:在oled.h中修改宏定义,并在oled.cOLED_Init函数中相应修改。

修改LED引脚定义:在oled.h中修改宏定义,并在oled.cOLED_Init函数中相应修改。

修改KEY引脚定义:在key.h中修改KEY_PORTKEY_PINKEY_CLKKEY四个宏定义。

修改最大测量纸张数:在main.c中修改MAXSIZE宏定义。

注意事项

校准与测量时需要经常短接两极板,以免电容的充电造成测量结果偏差。

在纸张数小于30时测量准确率高于95%,纸张数较多时可能出现1张的偏差。由于机械结构较为简单,若要提高准确率可以进行一些机械结构的优化,测量次数也可以增加一些(程序中为测20次)。

BOM

ID Designator Footprint Quantity BOM_Manufacturer Part BOM_Manufacturer BOM_Supplier BOM_Supplier Part
1 U5,U4,U2,U3 CONN-TH_2P-P5.08_DB128L-5.08-2P 4 DB128L-5.08-2P DIBO LCSC C395868
2 L3,L4,L2,L1 CMH322522-180KL 4 NLV32T-180J-EF TDK LCSC C295126
3 C24,C22 0805 2 CC0805KRX7R9BB331 YAGEO LCSC C107148
4 C23,C21 0805 2 0805N330J500 WTC LCSC C123646
5 C17,C18,C19,C20,C12,C11,C10,C9,C5,C6,C7,C8,C16,C15,C14,C13 0805 16 0805N180J500CT Huaxin S&T LCSC C237185
6 C4,C3 0805 2 TCC0805X7R103K251DT CCTC LCSC C282726
7 C2 0805 1 TCC0805X7R104M500DT CCTC LCSC C360619
8 C1 0805 1 CL21B105KBFNNNE SAMSUNG LCSC C28323
9 X1 OSC-SMD_4P-L3.2-W2.5-BL_SIT8008BI 1 S3D40.000000B20F30T Shenzhen SCTF Elec LCSC C387435
10 R13,R12,R11,R10,R4,R3,R2,R1,R6,R7,R8,R9 0805 12 RS-05000FT Guangdong Fenghua Advanced Tech LCSC C132364
11 R5 0805 1 CR0805F849R9G LIZ LCSC C101764
12 U1 WQFN-16_L4.1-W4.1-P0.50-LS4.1-BL 1 FDC2214RGHT Texas Instruments LCSC C195016
13 H1 210S-1X8P 1 210S-1*8P L=11.6MMGold-plated black Ckmtw LCSC C124381

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