2019年全国大学生电子设计竞赛（F题）——纸张数量...

简介：
纸张计数显示装置：该设备的核心在于其基于RT-Thread实时操作系统的设计，并以STM32F407单片机作为主控制器。为了实现可靠的电容数据采集，系统采用了FDC2214模块，该模块具备抗电磁干扰（EMI）特性，并通过屏蔽双绞线连接到两块铜极板以获取电容信号。随后，主控制器读取这些采集到的数据并进行相应的逻辑判断。为了提供清晰的状态信息和播报功能，系统还整合了触摸屏和语音模块。FDC2214模块通过IIC协议将采集到的电容数据发送至主控制器，主控制器则对原始数据进行卡尔曼滤波处理，旨在有效抑制噪声对数据采集过程中的干扰。在校准模式下，系统采用最大隶属度法来确定电容模拟值以及纸张数的隶域范围。具体而言，系统定义了模糊子集和隶属函数，并构建了模糊规则控制表以及模糊控制查询表，从而实现基于模糊逻辑的精确控制。此外，系统能够根据两极板采集到的数据进行短路判断，并实时读取多组数据进行分析。这些数据随后会被归类到模拟区间内，并选择具有最大可能性作为期望值来减少最终判断的误差率。经过校准后, 该装置在50张以下纸张数量的识别上实现了100%准确的配置参数和主传感器芯片型号为STM32F 的正确配置。