題目要求
題目分析
通過分析題目可分為兩個方案進(jìn)行制作
1、通過電容傳感器FDC2214實時檢測兩塊電極板所組成的電容器的電容, ,通過軟件算出電容值對應(yīng)的紙張數(shù),同時將紙張數(shù)量測試結(jié)果顯示在oled液晶屏上。
2、通過改變NE555的7腳-2腳-6腳間的電容可以調(diào)節(jié)輸出頻率,通過單片機(jī)采集輸出頻率值對應(yīng)所測紙張即可,同時將紙張數(shù)量測試結(jié)果顯示在oled液晶屏上。
因為第二種方法成本低、效率高、誤差小,所以在這里我選用第二種方法來實現(xiàn)本題目。
我這里不同部分屏幕顯示如下:
基礎(chǔ)部分屏幕顯示紙張數(shù)和AB極板極板間是否短路
發(fā)揮部分屏幕顯示紙張數(shù)和555產(chǎn)生波形的實時頻率
總體設(shè)計方案框圖
原理圖設(shè)計說明
本題目主要部分就是NE555這邊,頻率f=1/T=1.44/(R1+2*R4)*極板間電容C,通過調(diào)節(jié)電阻獲得適當(dāng)?shù)念l率,當(dāng)極板間的紙張增加,極板間的電容也有所減小,頻率就增加,通過CW32采集不同紙張頻率并記錄下來生成一個頻率庫,之后放入不等數(shù)量紙張,通過測到的頻率找出與頻率庫中的對應(yīng)紙張數(shù),把紙張數(shù)顯示至oled,從而完成作答。
總體原理圖
電源線、地線及印制導(dǎo)線在PCB上的排列要恰當(dāng),盡量做到短而直,以減小信號線與回線之間所形成的環(huán)路面積。電源線走大一些。
總體PCB
軟件說明
1~10張紙張所對應(yīng)頻率
if(x_1ms_2>=1000){
if(Paper.start==1)]{
Paper.start = 0:
if(feq>=50000&&feq<145000) Paper.num=1;
else if(feg>=148000&&feg<175000) Paper.num=2;
else if(feq>=178000&&feq<195000) Paper.num=3;
else if(feg>=198000&&feg<215000) Paper.num=4;
else if(feg>=218000&&feg<235000) Paper.num=5;
elseif(feg>=238000&&feq<255000)Paper.num=6 ;
else if(feg>=258000&&feq<265000)Paper.num=7.
else if(feg>=268000&&feg<276000)Paper.num=8:
else if(feg>=278000&&feg<290000)Paper.num=9:
else if(feg>=292000&&feg<306000) Paper.num=10:
ese Paper.num=0;
實物展示
注意事項
想要制作的小伙伴要注意,連接極板的線盡量不要用一般的飛線,因為空氣中有許許多多的干擾,我使用的是抗干擾的SMA線。
還有本項目要通過實測記錄大量的數(shù)據(jù),紙張擺放位置不一樣,產(chǎn)生的頻率也不一樣,考驗心態(tài)。
立創(chuàng)開源鏈接:2019年電賽F題-紙張計數(shù)顯示裝置 - 嘉立創(chuàng)EDA開源硬件平臺 (oshwhub.com)
bilibili:基于CW32的2019年電賽F題紙張計數(shù)顯示裝置_嗶哩嗶哩_bilibili
審核編輯:湯梓紅
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原理圖
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