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標題: 2019TI杯F題紙張測量儀Proteus仿真+單片機源程序 [打印本頁]
作者: 牛在飛    時間: 2019-8-12 23:00
標題: 2019TI杯F題紙張測量儀Proteus仿真+單片機源程序
話不多說了，基于stc單片機開發的紙張測量儀，最多能測量100張，所有pcb，仿真均放在壓縮文件中，程序在YL39開發板文件夾下，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）.


當正確校準后，夾板加入被測紙張后，顯示屏直接顯示張數N
當測試極板短路后測量的N值=0，系統發出連續“滴、滴”聲響報警

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

仿真軟件中不能仿真STC單片機的ADC，故采用PCF8591代替，實際開發板不使用

單片機源程序如下:
  1. #include "config.h"


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

  7. #define BEEP_ON()   P0_4 = 0    //打開蜂鳴器
  8. #define BEEP_OFF()  P0_4 = 1    //關閉蜂鳴器

  10. void task_display( void );
  11. uint8_t calc_paper(uint32_t c1, uint32_t c2, uint32_t cx,uint8_t N0);

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

  15. void main(void)
  16. {
  17.     TIMER0_1();         //設置定時器0在定時器方式1
  18.     T0_INIT(2000);      //定時器0初值設為2000us
  19.     init_keyboard();    //鍵盤模塊初始化
  20.     init_hd44780();     //初始化LCD屏幕
  21.     xdev_out(hd44780_putc);
  22.     init_si2c();
  23.     init_adc();
  24.     C_1000PF();         //默認1000pF檔位
  25.     BEEP_OFF();         //關閉蜂鳴器
  26.     init_music();

  28.     ET0 = 1; EA = 1; TR0 = 1;

  30.     while(1)
  31.     {
  32.         task_keyboard();
  33.         task_adc();
  34.         task_display();
  35.     }
  36. }

  38. //定時器0中斷服務程序（系統滴答定時器）
  39. ISR_BANK( T0_VECTOR, 1 )
  40. {
  41.     static uint8_t adc_cnt=0;
  42.     T0_INIT(2000);      //定時器0重新賦初值
  43.     timer_keyboard();   //鍵盤定時器
  44.     if(++adc_cnt >= 50){adc_cnt=0;time_adc_ok = TRUE;} //定時采樣100ms采集一次
  45. }

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

  104.     }
  105. }

  107. /*---------------------------------------------------------------------
  108.         計算張紙數量函數——使用整型數運算
  109. 傳入的參數按照精度要求可以放大10倍(小數后1位)
  110. 或放大100倍(小數后2位)<放大100倍可能會超過(65535)>
  111. ----------------------------------------------------------------------*/
  112. uint8_t calc_paper(
  113.   uint32_t c1,  //夾一張紙測得的電容值
  114.   uint32_t c2,  //夾N0張紙測量的電容值
  115.   uint32_t cx,  //夾N張紙測量的電容值
  116.   uint8_t N0    //N0
  117. )
  118. {
  119.   uint16_t c1_cx, c1_c2;
  120.   //為了計算保持小數后2位精度，所有數放大了100倍，計算完成后再還原
  121.   //為了計算時保證不溢出，所有數轉換為長整型
  122.   c1_cx = (uint32_t)((uint32_t)c1*100uL/(uint32_t)cx - 100uL);
  123.   c1_c2 = (uint32_t)((uint32_t)c1*100uL/(uint32_t)c2 - 100uL);
  124.   return (uint8_t)(((uint32_t)c1_cx*100uL/(uint32_t)c1_c2 \
  125.                     * ((uint32_t)N0-1uL) + 100uL)/100ul);
  126. }
復制代碼

所有資料51hei提供下載:
2019 ti杯F題 紙張測量儀.rar (587.13 KB, 下載次數: 134)

作者: 鵬博士PBs    時間: 2019-8-13 15:21
這是今年電子設計大賽的F組的實物嗎
作者: 牛在飛    時間: 2019-8-15 17:51
鵬博士PBs 發表于 2019-8-13 15:21
這是今年電子設計大賽的F組的實物嗎

是的，已做出實物



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