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电赛报告完整版的纸张计数显示

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简介:
本报告详尽记录了电子设计竞赛中关于纸张计数显示系统的研发过程。从创意构思到硬件搭建、软件编程及最终测试调试,全面解析项目每个关键步骤与技术挑战。 本设计基于FDC2214电容感测集成模块,并采用STM32系列主控芯片结合OLED显示、矩阵按键和蜂鸣器输入输出模块,构建了一种具备校准、自检及计数功能的纸张计数显示装置。该系统主要由控制部分、检测部分、输入输出部分以及电源部分组成。 在控制方面,设计使用了STM32F103单片机来执行卡尔曼数字滤波计算和曲线拟合等功能;而检测环节则利用FDC2214电容感测模块与铜板传感器平面进行工作。此外,输入输出系统包括OLED液晶显示屏、一个用于自校准功能的4×4矩阵键盘及蜂鸣器提示装置。电源部分由12V锂电池和LM2596降压电路组成。 经过多次测试表明,该设计能够满足题目要求,并且软硬件的设计具有可行性与有效性,纸张计数精确度高、抗干扰能力强并且控制简便易行。

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    本报告详尽记录了电子设计竞赛中关于纸张计数显示系统的研发过程。从创意构思到硬件搭建、软件编程及最终测试调试,全面解析项目每个关键步骤与技术挑战。 本设计基于FDC2214电容感测集成模块,并采用STM32系列主控芯片结合OLED显示、矩阵按键和蜂鸣器输入输出模块,构建了一种具备校准、自检及计数功能的纸张计数显示装置。该系统主要由控制部分、检测部分、输入输出部分以及电源部分组成。 在控制方面,设计使用了STM32F103单片机来执行卡尔曼数字滤波计算和曲线拟合等功能;而检测环节则利用FDC2214电容感测模块与铜板传感器平面进行工作。此外,输入输出系统包括OLED液晶显示屏、一个用于自校准功能的4×4矩阵键盘及蜂鸣器提示装置。电源部分由12V锂电池和LM2596降压电路组成。 经过多次测试表明,该设计能够满足题目要求,并且软硬件的设计具有可行性与有效性,纸张计数精确度高、抗干扰能力强并且控制简便易行。
  • 全国大学生子设——装置(1).docx
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    本报告详细记录了在全国大学生电子设计竞赛中关于“纸张计数显示装置”的设计方案、实现过程及成果分析。通过团队合作,我们成功开发出一款能够准确计数和显示纸张数量的装置,旨在解决办公自动化中的实际问题,并展示了参赛者在电路设计、硬件编程等领域的技术能力与创新思维。 摘要:纸张计数显示装置是一种典型的多干扰、小信号处理系统,旨在实现对纸张数量的准确识别。该系统采用STM32F103C8T6单片机进行数据处理,并利用FDC2214模块采集信息。通过谐振原理测量两极板之间的电容值,在多次测量后使用Matlab拟合出纸张与电容的关系函数,再结合卡尔曼滤波技术减少信号噪声干扰,从而提高系统的性能和稳定性。系统能够快速识别纸张数量、检测短路情况并进行自校准。 经过大量测试和调试,该系统可以通过频率值判断电容大小,并在OLED液晶显示屏上显示结果。最终实现了对纸张的准确测量以及短路检测等功能。 关键词:谐振频率;FDC2214;STM32F103C8T6;卡尔曼滤波;函数拟合
  • 器——子设作品
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    纸张计数显示器是一款专为提高办公效率而设计的作品,通过安装在打印机内部的传感器和微控制器记录并显示纸张使用情况。此项目参加电子设计大赛,旨在推广资源节约理念与智能化办公解决方案。 纸张计数显示装置基于RT-Thread实时操作系统开发,并使用STM32F407单片机作为主控制器。该系统采用具有抗电磁干扰(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,读取并处理数据。触摸屏和语音模块用于显示状态信息及播报。 FDC2214模块将收集的数据通过IIC协议传输给主控制器,后者使用卡尔曼滤波算法对原始数据进行处理,以抑制噪声干扰。在系统校准模式下,采用最大隶属度法确定电容模拟值与纸张数量的论域,并定义模糊子集和隶属函数。建立模糊规则控制表后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,将其归类于预设的模拟区间中,选取最大可能性区间的数值作为期望值,从而减少最终判断误差。
  • 2019年全国子设F题:装置研究
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    本报告针对2019年全国电子设计竞赛F题“纸张计数显示装置”进行详细分析和研究。文中概述了设计方案、硬件选型与软件编程,展示了团队创新实践及技术应用能力。 这是2019全国电赛F题纸张计数显示装置的报告。我们采用最简单的555多谐震荡电路正确地数出了30张以上的纸张数量。如果需要代码,可以在评论中提出请求。
  • 论文】2019年子设装置论文
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    本文为2019年电子设计竞赛中关于纸张计数显示装置的研究论文,详述了该装置的设计原理、硬件电路搭建及软件编程实现过程。 本段落介绍了一种基于RT-Thread实时操作系统的高分论文中的纸张计数显示装置设计。硬件平台使用STM32F407单片机作为主控制器,并采用具备抗电磁干扰(EMI)功能的FDC2214模块作为电容采集传感器,通过屏蔽双绞线连接至两块铜极板来读取数据并进行相应的判断处理。触摸屏和语音模块用于显示状态及播报信息。 在该设计中,FDC2214模块将收集到的数据经由IIC协议传输给主控制器,后者对原始数据应用卡尔曼滤波算法以减少噪声干扰的影响。在校准模式下,系统运用最大隶属度法确定电容模拟值和纸张数的论域,并定义模糊子集及隶属函数,建立相应的模糊规则控制表,从而生成模糊控制查询表。 根据采集到的数据进行短路判断并读取多组实时数据后,将这些数据与预设区间匹配分类。选取最大可能性区间的数值作为期望值以减少最终的误差概率。
  • 2019年子设F题_装置.rar
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    本资源为2019年电子设计竞赛F题——纸张计数显示装置的相关资料,包含设计文档、电路图及程序代码等,适用于参赛者与学习者参考。 2019年电赛F题是关于设计一个纸张计数显示装置的项目,该项目参加了当年的全国竞赛。
  • 装置(含和程序)省特等级.zip
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    本资料包为“纸张计数显示装置”,包含详细设计报告及控制程序等资源。适用于提升办公设备智能化水平,便于精确管理与统计打印纸张数量。 2019年全国大学生电子设计大赛F题的纸张计数现实装置获得了甘肃省特等奖。该装置的设计基于TM4C1294NCPDT13芯片,并使用TI公司生产的FDC2214RGHR电容传感器来检测两极板之间的电容值。 在“自校准”过程中,单片机控制FDC2214读取电容数值并通过IIC发送至单片机。单片机会将获取的电容数据放大并与其存储的纸张数量进行匹配和储存。当进行纸张计数时,采集到的电容值会被处理并与预存的数据比较,得出结果后通过OLED液晶屏显示。 为了保证装置稳定性,系统采用高频同轴线连接两极板与测量电路,并在机械结构上对两极板施加压紧力。经过测试表明,该装置性能良好,能够实现自校准功能并稳定识别35张A4复印纸的数量要求。此外,它还满足了题目中基本和发挥部分的所有需求。
  • FDC2214_代码
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    FDC2214_纸张计数器完整代码提供了基于FDC2214传感器实现精确纸张计数的全面编程解决方案,适用于办公自动化和工业应用。 使用STM32F103ZET6通过IIC与FDC2214电容传感模块连接,获取被测纸张厚度变化的数值,并通过查表法计算纸张数量,然后发送给串口屏显示。系统具备自校准功能和无纸提示功能,在完成自校准后能准确测量从1到82张A4纸的数量,包括彩色卡纸和人民币等不同材质的纸张,但需要先进行自校准操作。此设计适用于第十九届电子设计竞赛F题的要求。
  • 2019年子设器.rar
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    本资源为2019年关于电子设计中纸张计数显示器的相关资料,包括电路设计、代码实现及测试报告等详细内容。适合从事相关领域研究的学习者和工程师参考使用。 在现代工业生产过程中,精确追踪并记录纸张使用量至关重要,这有助于提高效率、控制成本。2019年电子设计中的纸张计数显示器项目为此提供了解决方案:通过集成硬件与软件实现了对纸张使用的实时监控。 该项目的核心部件是STC8系列单片机作为主控制器,该系列由宏晶科技开发,具备强大的处理能力和低功耗特性。在本应用中,STC8接收来自光学或磁性传感器的信号,并进行数据处理和显示驱动工作以呈现纸张计数结果。 硬件部分包括了除核心处理器外的其他组件:如用于检测纸张移动情况并准确触发计数动作的传感器模块;以及LCD或者LED数码管等用来实时展示当前数值的显示器。此外,电源管理同样重要,确保系统在各种环境下稳定运行是设计时考虑的重点之一。 软件方面,则需要编写中断服务程序来处理输入信号,并更新数据显示逻辑。同时还需要进行错误检测与异常情况处理以保证系统的可靠性。 此项目不仅适用于工业生产环境,在办公设备如打印机、复印机中也同样适用,能够实现自动计数和监控功能。对于初学者而言,这是一个很好的实践平台,通过分析修改源代码可以深入了解单片机的工作原理及控制流程。 综上所述,2019年电子设计中的纸张计数显示器项目展示了如何利用STC8系列微控制器进行硬件设计与软件编程来实现精确的纸张使用监控。该项目不仅有助于学习控制系统构建、传感器数据处理和实时显示技术,同时也鼓励创新以适应更多应用场景的需求。
  • 基于FDCC2214F题测量装置
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    本设计采用FDCC2214传感器,专为全国大学生电子设计竞赛F题打造,实现对纸张厚度、面积等参数的精准测量与实时显示。 电赛F题基于FDC2214的纸张测量显示装置主要涉及嵌入式系统设计、传感器应用以及显示技术的知识点。该项目采用STM32F103ZET6微控制器作为核心处理器,实现对纸张数量的精确测量和显示。 首先介绍一下**STM32F103ZET6**:这是意法半导体(STMicroelectronics)生产的一款基于ARM Cortex-M3内核的高性能、低功耗微控制器。它具备丰富的外设接口,如GPIO、ADC、DAC、UART、SPI及I2C等,适用于各种嵌入式应用。在该项目中,STM32F103ZET6负责接收和处理来自传感器的数据,并控制LCD12864显示屏进行数据显示。 项目使用的**FDC2214传感器**是一款高精度电容数字转换器,可以检测到微小的电容变化。用于纸张测量时,它可以感应纸堆的存在及厚度的变化。通过监测这些变化来计算出当前的纸张数量,并将数据传送给STM32进行进一步处理。 为了确保系统的准确性与可靠性,项目还实现了**自校验功能**:系统能够自动调整自身的测量精度以适应0-30张范围内的纸量计数需求。对于超出此范围的情况,则可能需要依赖特定算法来估算剩余的纸张数量,这通常涉及到对传感器数据进行统计分析和模式识别。 此外,项目中还使用了薄膜按键作为用户输入设备,并通过**LCD12864显示屏**显示当前测量结果及其他相关信息。该显示屏拥有128x64像素分辨率,能够清晰地展示文本与图形信息。 最后值得注意的是,在装置结构方面采用了亚克力材料制成的外壳或框架以提供必要的保护和支持作用。 综上所述,这个项目不仅涵盖了嵌入式系统设计、传感器应用和数据处理等多个技术领域,还涉及到了用户交互界面的设计。它是一个很好的实践案例,有助于学习STM32开发、传感器的应用以及如何构建一个完整的嵌入式系统解决方案。