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成果展示视频：【【Let's do第四期】DIY液体流量检测仪-项目展示】 https://www.bilibili.com/video/BV1vXwpeXEwy/?share_source=copy_web&vd_source=281b35e9473c706c635ce0c93be77625

EETV成果视频链接：https://v.eepw.com.cn/video/play/id/16226 

经过一段时间的学习，成功的完成了指定任务，本期给大家分享一下我制作成果的过程。话不多说，开始整活！

第一阶段要分析题目：

1. 搭建keil环境，实现开发板测试，利用定时器实现LED亮灭1秒。

2. OLED 显示文字信息。

3. 继电器控制抽水泵通断。

4. 实现流量计测量功能

5. 实现定量 100ML，200ML 水量控制

以上是实现的目的，接下来我们使用收到的实物开始了解器件

1. NUCLEO-F103RB开发板自带STLink调试器，内置电源供电单元，还有很多引出的引脚。

2. OLED 显示屏使用的IIC协议，因此此器件需要使用硬件的IIC引脚，若引脚不方便，也可以使用软件模拟的II协议，这样任意引脚都支持。

3. 抽水泵是防水的可以直接放入水中，但需要一个5V的开关驱动。

4. 继电器模块能够实现信号的开关，我们使用继电器模块来实现开关水泵。

5. 电源模块可以很方便的输出5V和3.3V，我们本次使用12V DC供电，输出的5V电压用于驱动继电器和水泵。

6. 液体流量传感器，输出是一个方波信号，可以根据脉冲数来计算出水量。

软件框架我采用熟悉并简单的KEIL+STM32Cubemx来实现功能。

以上两款软件不多说，完STM32都回使用的两款软件，也是最好入门的。

根据我们所需要多功能和实物，先做个硬件原理图。

接下来结合硬件接线的特性，分配功能引脚。

以下是我分配引脚功能的说明：

1. 引脚PC13：使用开发板上自带的KEY按键作为我们选择出水量和开关水泵功能。功能的定义为,单按为选择出水量，有100ML和200ML，双击开启继电器，长按则为关闭继电器（在校准流量和调试时使用）。

2. 引脚PA2，PA3：是串口2引脚，可以用于串口输出，用于调试，我们此次使用串口2进行调试程序。

3. 引脚PA5：是板载的LED灯，用于运行的指示灯。0.5S亮灭表示系统正在运行。使用定时器实现。

4. 引脚PA8：用于驱动继电器的，高电平打开继电器，低电平则关闭继电器

5. 引脚PA11：用于捕获水流量脉冲数的引脚。设置为下降沿触发，打开上拉电阻提高获取稳定性。

   

6. 引脚PA13 PA14：用于程序下载或者Debug调试。很常用

7. 引脚PB8 PB9：模拟IIC协议，用于驱动OLED屏幕，显示设置参数和水流量等信息。

引脚分配好之后，我们生成Keil软件框架，实现我们的功能。

软件方面我使用了一下资源

1. SSD1306的库，可以使用这个库很方便的驱动OLED屏幕，只需要修改驱动引脚即可。

我是用了取模软件实现了汉字的显示。因此效果如下：

2.使用网络上开源的按键库multi_button，来实现按键的单击，双击，长按等检测。

void Button_Callback(void *button)
{
    PressEvent btn_event_val;
    btn_event_val = get_button_event((struct Button *)button);

    if((struct Button *)button == &Button1)
    {
        if(btn_event_val == SINGLE_CLICK)
        {
//            usartPrintf(huart1,"---> key1 单击按下事件 <---\r\n");
						key1.Single_flag=1;
        }
				else if(btn_event_val == DOUBLE_CLICK)
        {
						key1.Double_flag=1;
//            usartPrintf(huart1,"---> key1 双击按下事件 <---\r\n");
        }
				else if(btn_event_val == LONG_PRESS_START)
        {
						key1.Long_flag=1;
//            usartPrintf(huart1,"---> key1 达到长按事件阈值触发一次 <---\r\n");
        }
				else if(btn_event_val == LONG_PRESS_HOLD)
        {
//						key1.Single_flag=1;
//            usartPrintf(huart1,"---> key1 长按保持 <---\r\n");
        }
				
    }
   
    
}

那么对于操控的逻辑而言，我写了以下代码实现按键切换阈值和开关水泵。

	if (key1.Single_flag) 
	{
		// 处理按键按下的情况
		if (water_flag == 1) 
		{
				water_amount = 100;   // 设置显示100
				water_flag = 2;       // 改变状态标志
		} 
		else if (water_flag == 2) 
		{
				water_amount = 200;   // 设置显示200
				water_flag = 1;       // 改变状态标志
		}

		My_Key_clear();   // 清除按键标志
	}

	//手动启动水泵
	if (key1.Double_flag) 
	{
		Relay1_ON();
		golbal_flow.acculat = 0.0;//清空累计流量
		My_Key_clear();   // 清除按键标志
	}
	
	//手动关闭水泵
	if (key1.Long_flag) 
	{
		Relay1_OFF();
		My_Key_clear();   // 清除按键标志
	}	

3.我用定时器实现脉冲计数和LED运行灯的功能，此代码写在定时器中断函数即可，非常的方便，其中还有个定时器用于检测按键。

//硬件定时器
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
	//1S
	if (htim == (&htim2))
    {
        golbal_flow.receive_flag = 1;
    }	
	//1s
	if (htim == (&htim3))
    {
			HAL_GPIO_TogglePin(LED_GPIO_Port, LED_Pin);	
      usartPrintf(huart2,"瞬间流量：%.2f L/min  累计流量：%.2f mL \r\n",golbal_flow.instant,golbal_flow.acculat);
			Page_Main();			
		}
	//0.05S
	if (htim == (&htim4))
    {
	button_ticks();	//按键检测		
	}			
}

4.采集的流量脉冲数我写在了，PA11的中断里面，然后配合脉冲转流量的函数实现水流量的检测，具体的软件框架见开源链接的附件中。

在采集流量准确度上，我阅读了相关资料，水流量的采集与水管，传感器的位置（最好是水平），供电电压有关系，排除以上，我还另外做了100ml和500ml的真实脉冲数，根据多次测试和记录，取平均值，这样出水流量就准确了。

void HAL_GPIO_EXTI_Callback(uint16_t GPIO_Pin)
{
	if(GPIO_Pin == YFS401_Pin)
	{
			__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(YFS401_Pin);
     golbal_flow.pluse_1s++;           //下降沿采集脉冲数
		 usartPrintf(huart2,"触发次数：%.d \r\n",golbal_flow.pluse_1s);
  }

}


void Flow_Read(void)
{
    // 根据 Flow_Model 选择不同的流量参数
    float flowKValue = flowK[flowModel];
    float pulseCntValue = pulseCntPerLiter[flowModel];

	
	if(golbal_flow.pluse_1s > 0)
	{

		golbal_flow.acculat += (golbal_flow.pluse_1s * 1000 / pulseCntValue);   //将累计的流量转换成mL

		pluse1L+=golbal_flow.pluse_1s; //总脉冲数
			
		golbal_flow.instant = golbal_flow.pluse_1s / flowKValue;  //单位（L/min）

    if(golbal_flow.acculat >= 1000000)        //最大累计流量1000L
		{
			golbal_flow.acculat = 0;
		}
	}
	else
	{
		golbal_flow.instant  = 0;
	}
	
//  usartPrintf(huart2,"瞬间流量：%.2f（L/min） 累计流量：%.2f mL 累计脉冲数：%d \r\n",golbal_flow.instant,golbal_flow.acculat,pluse1L);
   
	  golbal_flow.receive_flag = 0;   //接收完成标志位清零
    golbal_flow.pluse_1s = 0;       //脉冲数清零
}

5.得到了水流量，那么只需要一个简单的判断函数就可以达到我们想要的 水流量了。我这里使用了标志位作为我判断的一句，因此函数非常的 简单。

	//如果当前的水量等于我设定的水量，则停止继电器
	if(water_amount <= golbal_flow.acculat)
	{
		Relay1_OFF();
	}

6.在OLED屏幕上，我的软件框架也非常的简单。

void Page_Main(void)
{
	char arry_dis[3]={0};
	//设定流量：ml
	OLED_ShowChinese(5,0,7,16,1);
	OLED_ShowChinese(21,0,8,16,1);
	OLED_ShowChinese(37,0,2,16,1);
	OLED_ShowChinese(53,0,3,16,1);
	OLED_ShowString(69,0,(uint8_t *)":",16,1);
	sprintf(arry_dis,"%d", water_amount);
	OLED_ShowString(80,0,(uint8_t *)arry_dis,16,0);
	OLED_ShowString(110,0,(uint8_t *)"mL",16,1);
	
	//瞬间流量
	OLED_ShowChinese(5,20,11,16,1);
	OLED_ShowChinese(21,20,12,16,1);
	OLED_ShowChinese(37,20,2,16,1);
	OLED_ShowChinese(53,20,3,16,1);
	OLED_ShowString(69,20,(uint8_t *)":",16,1);
	sprintf(arry_dis,"%.2f", golbal_flow.instant);
	OLED_ShowString(80,20,(uint8_t *)arry_dis,16,1);
//	OLED_ShowString(115,20,(uint8_t *)"L/min",12,1);


	//累计流量
	OLED_ShowChinese(5,40,13,16,1);
	OLED_ShowChinese(21,40,14,16,1);
	OLED_ShowChinese(37,40,2,16,1);
	OLED_ShowChinese(53,40,3,16,1);
	OLED_ShowString(69,40,(uint8_t *)":",16,1);
	sprintf(arry_dis,"%.1f", golbal_flow.acculat);
	OLED_ShowString(80, 40, (uint8_t *)arry_dis, 16, 1);
	OLED_ShowString(115,40,(uint8_t *)"mL",16,1);
	OLED_Refresh();

}

以上就是主要代码和实现功能的方式，很高兴您能看到这里。结合我拍摄的功能演示视频以开源的资料。希望可以帮助你。

代码链接: https://pan.baidu.com/s/1Wg280VO-Ehv6YTXEwpzQZg?pwd=mbp5 提取码: mbp5 

在这个液体流量控制项目中，我通过STM32开发板成功实现了小抽水泵与继电器的流量控制功能，并结合霍尔效应传感器，准确测量了液体的传播时间，实现了瞬时流量和累计流量的监测。项目的基础任务包括使用Keil环境完成开发板测试、实现LED灯的定时亮灭、OLED显示文字信息以及继电器控制抽水泵的开关。进阶任务则成功实现了流量计测量功能，并能够精准控制100ML和200ML水量的定量控制。

感谢DigiKey联合EEPW举办的此次活动，不仅有老师在线讲解还有众多群友的帮助完成任务。期待下一次的活动。DigiDigiKey联合EEPWKey联DigiKey联合EEPW合EEPWDigiKey联合EEPW