【E379】2019 全国大学生电子设计竞赛 【F题】纸张数量检测装置

项目编号：E379

文件大小：90M

源码说明：带中文注释

开发环境：C编译器

简要概述：

纸张计数显示装置基于RT-Thread实时操作系统，硬件平台采用STM32F407单片机为主控制器，以具有抗电磁干扰（EMI）架构的FDC2214模块作为电容采集传感器，通过屏蔽双绞线连接至两铜极板，读取采集的数据并进行相应判断，应用触摸屏和语音模块进行状态显示与播报。FDC2214模块将采集到的数据通过IIC协议传输给主控制器，主控制器对原始数据进行卡尔曼滤波，抑制噪声对数据采集的影响。校准模式下，本系统利用最大隶属度法，确定电容模拟值及纸张数的论域，定义模糊子集和隶属函数，建立模糊规则控制表，求得模糊控制查询表。其根据采集到的两极板的数据，做出短路判断并读取多组实时数据，将其与模拟区间进行归类，选取最大可能性区间作为期望值，减小最终判断的差错率。

成果：在校准好后，50张以下100%正确

系统结构简图：

3、机械结构

实物图 

4、软件说明

应用线程总体分为：

1.简单设备运行线程

-LED

-OLED

-Buzzer

-Flash

2.主测量应用线程

-HMI屏幕交互

-FD2214数据获取与转换

-语音模块交互

3.系统监控线程

Watch Dog

5、硬件结构

整体实物图

6、交互界面

 电脑调试时的交互界面展示：

7、测试数据分析

(1) 保持测试环境不变，采集50个样本，通过MATLAB拟合出纸张页数与传感器原始数据的曲线关系，如图4-2所示

图4-2 纸张页数与模拟量的拟合函数关系图

(2) 根据(1)中采集的50个样本，确定电容模拟值及纸张数的论域，划分模糊子集，如表4-1 所示。

表4-1页数与模拟量区间对应表

(3)根据（2）中划分的模糊子集，保持测试环境不变，固定测量35张纸张，采集数据如表4-2所示，采集到的原始数据90%落入35张页数所对应的区间[401.35,399.50]，如图4-35

8、综合测评演练

选定2017综合测评题目【符合信号发生器】，进行综合测评训练

虽然测评训练的时候做的还行，但是实际当天综测比赛的时候，还是会手忙脚乱，现在想起那天焊接电路颤抖的双手都有点好笑。

综测训练测试结果：

文件列表：

2019-Electronic-Design-Competition

|---+ software:【软件设计】

|       ├──README.md

|       ├──rt-thread-master

|            └──bsp

|               └──stm32f407【控制程序】

|                  └──project.uvprojx【Keil5工程】

|---- ...