基于STM32的光电检测计数装置设计

文/宝凤至 侯丽娜 刘昆伦 冯冲

电子计数器有着高精度、使用方便等优点，自问世以来发展十分迅速，性能不断完善，功能不断扩大，自动化程度不断提高，如今早已渗透到各个领域，成为不可缺少的设备。

计数器具体使用的过程中往往有着不同的需求，通常根据待检测运动部件的材质、运动方式、需检测的精度等的不同条件，来选择不同的检测方式。光电检测相比于其他检测技术具备检测速度快、与被测物无接触不会对被测物产生污染、适用范围较广等优点已经得到了广泛地应用。此外，随着物联网技术的发展，对物联网系统组成设备的智能化要求提高，对以往功能单一的传感器系统和执行器系统进行系统集成并提高面向物联网应用的智能化程度已经成为目前系统开发的一种主流趋势。

本文将基于STM32微控制器设计并研制一种电子计数系统，该系统在光电传感检测计数功能的基础上，集成了LCD显示功能，拓展了无线数据通信功能，为组建以无线方式互联的物联网光电检测系统奠定基础。

1 总体设计方案

本系统基于STM32的光电检测计数装置设计可展示描述如下：核心部分为光电检测模块及STM32的计数功能模块，而后的部分将数据进行传输和显示。当光电检测的红外发射与接收装置中检测到有物体通过时，光电检测模块会将接收到的信号传输给STM32,STM32利用其内部自带的定时器进行累加计算，并将其结果显示到LCD显示屏，同时也通过蓝牙传输将其值发送给手机。主要模块的硬件设计如图1所示。

图1：系统设计方案

2 硬件部分

2.1 光电检测模块

本设计选用的是E3F-5DN1-5L对射式光电传感器。其工作电压为DC 5-36V，由一个发射器和一个接收器组成，其优点检测距离长，对检测物体的限制少，响应时间短，光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。

2.2 LCD显示模块

本设计选择用的是2.8寸的TFTLCD 即薄膜晶体管液晶显示器,其工作电压为3.3V。该模块有如下特点:320X240的分辨率16位真彩显示。自带触摸屏，可以用来作为控制输入。

2.3 蓝牙无线传输模块

ATK-HCO5 型蓝牙模块通信距离在15米左右，工作温度为-25℃-75℃。该模块是通过一个串口TTL接口，既实现AT指令来设置和查询相关参数，同时实现串口数据透传。因此该模块有两种模式：AT指令模式和串口透传通信模式。两种模式的通信波特率可能不同。

3 软件部分

3.1 计数功能模块

计数部分首先初始化定时器，启动定时器，开启中断为计数做准备。然后检测是否有低电平，如果有低电平则计数器count自加一并同步显示在LCD显示屏上，进入循环。

3.2 LCD显示模块

初始化液晶显示屏，为显示计数做准备。

3.3 蓝牙无线传输模块

首先主程序完成开发板的初始化和文件系统的初始化，初始化后利用MCU把数据、功能信息显示在LCD上，如按下K0切换主从模式。然后判断是否第一次接收数据，清除之前显示的数据加入结束符，进入DS1的检测，最终显示出接收的数据，通过HC-05发送手机上，进入循环。

4 结论

本设计是基于stm32的蓝牙计数系统，以光电传感器作为首要的传感器，通过蓝牙模块把计数结果发送到手机上。

该设计可以实现对经过传感器的物体进行计数，并把计数结果实时显示在LCD上，为了查看方便，我们还设计了蓝牙传输模块，能把对物体的实时计数结果通过蓝牙发送到手机上，这样更方便查看。

本设计采用的光电传感器，感应灵敏，操作方便简单，实时性高。蓝牙模块实现数据的无线传输，方便快捷。

参考文献

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