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2019TI杯F題紙張測(cè)量?jī)xProteus仿真+單片機(jī)源程序

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話不多說了,基于stc單片機(jī)開發(fā)的紙張測(cè)量?jī)x,最多能測(cè)量100張,所有pcb,仿真均放在壓縮文件中,程序在YL39開發(fā)板文件夾下,所有.c文件,有需要的拿去研究。

仿真原理圖如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載).


當(dāng)正確校準(zhǔn)后,夾板加入被測(cè)紙張后,顯示屏直接顯示張數(shù)N
當(dāng)測(cè)試極板短路后測(cè)量的N值=0,系統(tǒng)發(fā)出連續(xù)“滴、滴”聲響報(bào)警

按鍵每次按下生效后會(huì)“滴”響一聲
使用撥動(dòng)開關(guān),可以靈活模擬選擇3次測(cè)量的值,可以一次模擬夾1張紙的測(cè)量值,一次模擬N0張,最后模擬N張紙測(cè)試

仿真軟件中不能仿真STC單片機(jī)的ADC,故采用PCF8591代替,實(shí)際開發(fā)板不使用

單片機(jī)源程序如下:
  1. #include "config.h"


  2. #define C_100PF()   P3_7 = 1    //切換100pF檔位
  3. #define C_1000PF()  P3_7 = 0    //切換1000pF檔位

  4. #define BEEP_ON()   P0_4 = 0    //打開蜂鳴器
  5. #define BEEP_OFF()  P0_4 = 1    //關(guān)閉蜂鳴器

  6. void task_display( void );
  7. uint8_t calc_paper(uint32_t c1, uint32_t c2, uint32_t cx,uint8_t N0);

  8. const uint8_t code di[]={0x63,0x01,0x00,0};

  9. void main(void)
  10. {
  11.     TIMER0_1();         //設(shè)置定時(shí)器0在定時(shí)器方式1
  12.     T0_INIT(2000);      //定時(shí)器0初值設(shè)為2000us
  13.     init_keyboard();    //鍵盤模塊初始化
  14.     init_hd44780();     //初始化LCD屏幕
  15.     xdev_out(hd44780_putc);
  16.     init_si2c();
  17.     init_adc();
  18.     C_1000PF();         //默認(rèn)1000pF檔位
  19.     BEEP_OFF();         //關(guān)閉蜂鳴器
  20.     init_music();

  21.     ET0 = 1; EA = 1; TR0 = 1;

  22.     while(1)
  23.     {
  24.         task_keyboard();
  25.         task_adc();
  26.         task_display();
  27.     }
  28. }

  29. //定時(shí)器0中斷服務(wù)程序(系統(tǒng)滴答定時(shí)器)
  30. ISR_BANK( T0_VECTOR, 1 )
  31. {
  32.     static uint8_t adc_cnt=0;
  33.     T0_INIT(2000);      //定時(shí)器0重新賦初值
  34.     timer_keyboard();   //鍵盤定時(shí)器
  35.     if(++adc_cnt >= 50){adc_cnt=0;time_adc_ok = TRUE;} //定時(shí)采樣100ms采集一次
  36. }

  37. //測(cè)量顯示任務(wù)
  38. void task_display(void)
  39. {
  40.     static enum{Test,Set1,Set2,Set3,Set4,Set5,Set6,Set7} State = Test;
  41.     //static BOOL is_100PF = FALSE;
  42.     static uint32_t c1=5000u,c2=500u,cx;
  43.     static uint8_t N0 = 10;
  44.     uint8_t N;
  45.     key_t key;          //定義鍵盤消息變量
  46.     if(keyboard_get(&key)){
  47.         if(KEY_LONG==key.type){
  48.         switch( key.value ){
  49.         case B00111000:  //P32口按鍵按下
  50.             c1 = cx;
  51.             music_play(di);
  52.             break;
  53.         case B00110100:  //P33口按鍵按下
  54.             c2 = cx;
  55.             music_play(di);
  56.             break;
  57. //        case B00101100:  //P34口按鍵按下
  58. //            break;
  59. //        case B00011100:  //P35口按鍵按下
  60. //            break;
  61.         default:
  62.             break;
  63.         }}
  64.         if(KEY_PRESS==key.type){
  65.         switch( key.value ){
  66.         case B00111000:  //P32口按鍵按下
  67.             if(N0 < 100) N0 += 1;
  68.             music_play(di);
  69.             break;
  70.         case B00110100:  //P33口按鍵按下
  71.             if(N0 > 0) N0 -= 1; ;
  72.             music_play(di);
  73.             break;
  74. //        case B00101100:  //P34口按鍵按下
  75. //            break;
  76. //        case B00011100:  //P35口按鍵按下
  77. //            break;
  78.         default:
  79.             break;
  80.         }}
  81.     }
  82.     if( State == Test ){
  83.         if( adc_sample_ok ){
  84.             cx = (uint32_t)adc_ch0*(500000uL/256uL)/250uL;
  85.             N = (cx > c1)? 0: calc_paper(c1,c2,cx,N0);
  86.             N = (N > 99) ? 99: N;
  87.             if(N == 0) music_play(di);
  88.             xprintf("\fC=%3lu.%1lupF N=%02u  ",cx/10uL,cx%10uL,(uint16_t)N);
  89.             xprintf("%3lu/%3lu  N0=%02u",c1/10uL,c2/10uL,(uint16_t)N0);
  90.         }
  91.         adc_sample_ok = FALSE;
  92.     } else {

  93.     }
  94. }

  95. /*---------------------------------------------------------------------
  96.         計(jì)算張紙數(shù)量函數(shù)——使用整型數(shù)運(yùn)算
  97. 傳入的參數(shù)按照精度要求可以放大10倍(小數(shù)后1位)
  98. 或放大100倍(小數(shù)后2位)<放大100倍可能會(huì)超過(65535)>
  99. ----------------------------------------------------------------------*/
  100. uint8_t calc_paper(
  101.   uint32_t c1,  //夾一張紙測(cè)得的電容值
  102.   uint32_t c2,  //夾N0張紙測(cè)量的電容值
  103.   uint32_t cx,  //夾N張紙測(cè)量的電容值
  104.   uint8_t N0    //N0
  105. )
  106. {
  107.   uint16_t c1_cx, c1_c2;
  108.   //為了計(jì)算保持小數(shù)后2位精度,所有數(shù)放大了100倍,計(jì)算完成后再還原
  109.   //為了計(jì)算時(shí)保證不溢出,所有數(shù)轉(zhuǎn)換為長(zhǎng)整型
  110.   c1_cx = (uint32_t)((uint32_t)c1*100uL/(uint32_t)cx - 100uL);
  111.   c1_c2 = (uint32_t)((uint32_t)c1*100uL/(uint32_t)c2 - 100uL);
  112.   return (uint8_t)(((uint32_t)c1_cx*100uL/(uint32_t)c1_c2 \
  113.                     * ((uint32_t)N0-1uL) + 100uL)/100ul);
  114. }
復(fù)制代碼

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2019 ti杯F題 紙張測(cè)量?jī)x.rar (587.13 KB, 下載次數(shù): 134)

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沙發(fā)
ID:282095 發(fā)表于 2019-8-13 15:21 | 只看該作者
這是今年電子設(shè)計(jì)大賽的F組的實(shí)物嗎
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ID:505284 發(fā)表于 2019-8-15 17:51 來自手機(jī) | 只看該作者
鵬博士PBs 發(fā)表于 2019-8-13 15:21
這是今年電子設(shè)計(jì)大賽的F組的實(shí)物嗎

是的,已做出實(shí)物
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