全国大学生电子设计竞赛2019（F题）：基于STM32F407、FDC2214及USART的纸张数量检测装置

简介：
本项目为2019年全国大学生电子设计竞赛作品，设计了一种利用STM32F407微控制器和FDC2214阻抗触感传感器通过USART通信接口实现精确计数的纸张数量检测装置。 本段落介绍了一种基于RT-Thread实时操作系统的纸张计数显示装置，采用STM32F407单片机作为主控制器，并使用具有抗电磁干扰（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，系统能够读取并处理采集的数据，并利用触摸屏和语音模块进行状态显示与播报。 具体而言，FDC2214模块将数据通过IIC协议传输给主控制器，后者采用卡尔曼滤波技术对原始数据进行处理以减少噪声干扰。在进入校准模式后，系统使用最大隶属度法确定电容模拟值及纸张数的论域，并定义模糊子集和隶属函数，建立模糊规则控制表并求得模糊控制查询表。 该装置根据采集到的数据做出短路判断，并读取多组实时数据进行归类处理。通过选取具有最大可能性区间的期望值来减小最终判断误差率，在校准完成后，对于50张以下的纸张计数准确率为100%。