文/寶鳳至 侯麗娜 劉昆倫 馮沖

電子計(jì)數(shù)器有著高精度、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，自問(wèn)世以來(lái)發(fā)展十分迅速，性能不斷完善，功能不斷擴(kuò)大，自動(dòng)化程度不斷提高，如今早已滲透到各個(gè)領(lǐng)域，成為不可缺少的設(shè)備。

計(jì)數(shù)器具體使用的過(guò)程中往往有著不同的需求，通常根據(jù)待檢測(cè)運(yùn)動(dòng)部件的材質(zhì)、運(yùn)動(dòng)方式、需檢測(cè)的精度等的不同條件，來(lái)選擇不同的檢測(cè)方式。光電檢測(cè)相比于其他檢測(cè)技術(shù)具備檢測(cè)速度快、與被測(cè)物無(wú)接觸不會(huì)對(duì)被測(cè)物產(chǎn)生污染、適用范圍較廣等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)組成設(shè)備的智能化要求提高，對(duì)以往功能單一的傳感器系統(tǒng)和執(zhí)行器系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成并提高面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的智能化程度已經(jīng)成為目前系統(tǒng)開發(fā)的一種主流趨勢(shì)。

本文將基于STM32微控制器設(shè)計(jì)并研制一種電子計(jì)數(shù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在光電傳感檢測(cè)計(jì)數(shù)功能的基礎(chǔ)上，集成了LCD顯示功能，拓展了無(wú)線數(shù)據(jù)通信功能，為組建以無(wú)線方式互聯(lián)的物聯(lián)網(wǎng)光電檢測(cè)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

1 總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)基于STM32的光電檢測(cè)計(jì)數(shù)裝置設(shè)計(jì)可展示描述如下：核心部分為光電檢測(cè)模塊及STM32的計(jì)數(shù)功能模塊，而后的部分將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸和顯示。當(dāng)光電檢測(cè)的紅外發(fā)射與接收裝置中檢測(cè)到有物體通過(guò)時(shí)，光電檢測(cè)模塊會(huì)將接收到的信號(hào)傳輸給STM32,STM32利用其內(nèi)部自帶的定時(shí)器進(jìn)行累加計(jì)算，并將其結(jié)果顯示到LCD顯示屏，同時(shí)也通過(guò)藍(lán)牙傳輸將其值發(fā)送給手機(jī)。主要模塊的硬件設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1：系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2 硬件部分

2.1 光電檢測(cè)模塊

本設(shè)計(jì)選用的是E3F-5DN1-5L對(duì)射式光電傳感器。其工作電壓為DC 5-36V，由一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器組成，其優(yōu)點(diǎn)檢測(cè)距離長(zhǎng)，對(duì)檢測(cè)物體的限制少，響應(yīng)時(shí)間短，光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成，所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間，響應(yīng)時(shí)間非常短。

2.2 LCD顯示模塊

本設(shè)計(jì)選擇用的是2.8寸的TFTLCD 即薄膜晶體管液晶顯示器,其工作電壓為3.3V。該模塊有如下特點(diǎn):320X240的分辨率16位真彩顯示。自帶觸摸屏，可以用來(lái)作為控制輸入。

2.3 藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊

ATK-HCO5 型藍(lán)牙模塊通信距離在15米左右，工作溫度為-25℃-75℃。該模塊是通過(guò)一個(gè)串口TTL接口，既實(shí)現(xiàn)AT指令來(lái)設(shè)置和查詢相關(guān)參數(shù)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)串口數(shù)據(jù)透?jìng)?。因此該模塊有兩種模式：AT指令模式和串口透?jìng)魍ㄐ拍Ｊ健煞N模式的通信波特率可能不同。

3 軟件部分

3.1 計(jì)數(shù)功能模塊

計(jì)數(shù)部分首先初始化定時(shí)器，啟動(dòng)定時(shí)器，開啟中斷為計(jì)數(shù)做準(zhǔn)備。然后檢測(cè)是否有低電平，如果有低電平則計(jì)數(shù)器count自加一并同步顯示在LCD顯示屏上，進(jìn)入循環(huán)。

3.2 LCD顯示模塊

初始化液晶顯示屏，為顯示計(jì)數(shù)做準(zhǔn)備。

3.3 藍(lán)牙無(wú)線傳輸模塊

首先主程序完成開發(fā)板的初始化和文件系統(tǒng)的初始化，初始化后利用MCU把數(shù)據(jù)、功能信息顯示在LCD上，如按下K0切換主從模式。然后判斷是否第一次接收數(shù)據(jù)，清除之前顯示的數(shù)據(jù)加入結(jié)束符，進(jìn)入DS1的檢測(cè)，最終顯示出接收的數(shù)據(jù)，通過(guò)HC-05發(fā)送手機(jī)上，進(jìn)入循環(huán)。

4 結(jié)論

本設(shè)計(jì)是基于stm32的藍(lán)牙計(jì)數(shù)系統(tǒng)，以光電傳感器作為首要的傳感器，通過(guò)藍(lán)牙模塊把計(jì)數(shù)結(jié)果發(fā)送到手機(jī)上。

該設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)過(guò)傳感器的物體進(jìn)行計(jì)數(shù)，并把計(jì)數(shù)結(jié)果實(shí)時(shí)顯示在LCD上，為了查看方便，我們還設(shè)計(jì)了藍(lán)牙傳輸模塊，能把對(duì)物體的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)藍(lán)牙發(fā)送到手機(jī)上，這樣更方便查看。

本設(shè)計(jì)采用的光電傳感器，感應(yīng)靈敏，操作方便簡(jiǎn)單，實(shí)時(shí)性高。藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸，方便快捷。

參考文獻(xiàn)

[1]電子計(jì)數(shù)器原理、功能、參數(shù)、及使用淺析[J].機(jī)床電器,2011.5:40-44.

[2]高慧芳.單片機(jī)原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].杭少H:杭少電子科技大學(xué),2008:124-174.

[3]杜春雷.ARM體系結(jié)構(gòu)與編程.清華大學(xué)出版社,2003.

[4]李寧.ARM開發(fā)工具ReaIView MDK使用入[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2008.

[5]李寧.基于MDK的STM32處理器開發(fā)應(yīng)用[M].北京航空航天大學(xué)出版社,2008.