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Let'sDo第4期【液体流量检测仪】过程贴：整体实现方案

eleis

菜鸟

2025-01-25 21:11:00 打赏

只看楼主 1楼

做完开箱贴之后，一直没时间继续，这两天回老家之后挤点时间调试一下，总算是把基本功能给实现了。下面讲讲开发的过程：

1、开发环境的选择用Keil，这个工程还算比较简单，主要问题在霍尔流量传感器的参数不明确，全凭个人调试统计再估计流量，特别是在没有示波器，计量器等的情况下怎么完成目标。

本过程贴说明的是整个软硬件环境搭建与调试。另外一篇过程贴重点讲述霍尔流量传感器的工作及计算原理。

2、功能需求：实现“通过小抽水泵和继电器实现流量控制，结合霍尔效应传感器，实现瞬时流量和累计流量的监测”，几个功能模块：

OLED UI显示；
通过继电器控制抽水泵开关；
检测流量传感器输出的脉冲信号；

2.1 OLED UI显示

采用的是GPIO模拟IIC的方式，PCtoLCD2002添加字模。

IIC管教选用 PB8,PB9.

//SCL PB8  SDA PB9
#define OLED_SCL_Clr() (GPIO_PinWrite(Pin_OLED[0].port, Pin_OLED[0].num, 0))
#define OLED_SCL_Set() (GPIO_PinWrite(Pin_OLED[0].port, Pin_OLED[0].num, 1))
											   
#define OLED_SDA_Clr() (GPIO_PinWrite(Pin_OLED[1].port, Pin_OLED[1].num, 0))
#define OLED_SDA_Set() (GPIO_PinWrite(Pin_OLED[1].port, Pin_OLED[1].num, 1))

const GPIO_PIN_ID Pin_OLED[] = {
  { GPIOB,  8 },
  { GPIOB,  9 }
};

int32_t OLED_Initialize (void) {

	  uint32_t n;

  /* Configure pins: Push-pull Output Mode (50 MHz) with Pull-down resistors */
  for (n = 0; n < OLED_PINCOUNT; n++) {
    GPIO_PortClock   (Pin_OLED[n].port, true);
    GPIO_PinWrite    (Pin_OLED[n].port, Pin_OLED[n].num, 1);
    GPIO_PinConfigure(Pin_OLED[n].port, Pin_OLED[n].num,
                      GPIO_OUT_PUSH_PULL,
                      GPIO_MODE_OUT50MHZ);
  }
	
}

字体尽量简化，少用几个汉字。

const unsigned char Chinese_16x16[][32]=
{
//液(0) 泵(1) 流(2) 速(3) 量(4) 监(5) 测(6) 仪(7)定(8)

{0x10,0x60,0x02,0x8C,0x00,0x84,0xE4,0x1C,0x05,0xC6,0xBC,0x24,0x24,0xE4,0x04,0x00,0x04,0x04,0x7E,0x01,0x00,0x00,0xFF,0x82,0x41,0x26,0x18,0x29,0x46,0x81,0x80,0x00},/*"液",0*/
{0x42,0x42,0x22,0x12,0xFA,0x96,0x92,0x92,0x92,0x92,0x92,0xF2,0x02,0x02,0x02,0x00,0x40,0x44,0x24,0x14,0x0C,0x44,0x80,0x7F,0x04,0x08,0x10,0x28,0x24,0x42,0x40,0x00},/*"泵",1*/
{0x10,0x60,0x02,0x8C,0x00,0x44,0x64,0x54,0x4D,0x46,0x44,0x54,0x64,0xC4,0x04,0x00,0x04,0x04,0x7E,0x01,0x80,0x40,0x3E,0x00,0x00,0xFE,0x00,0x00,0x7E,0x80,0xE0,0x00},/*"流",2*/
{0x40,0x40,0x42,0xCC,0x00,0x04,0xF4,0x94,0x94,0xFF,0x94,0x94,0xF4,0x04,0x00,0x00,0x00,0x40,0x20,0x1F,0x20,0x48,0x44,0x42,0x41,0x5F,0x41,0x42,0x44,0x48,0x40,0x00},/*"速",3*/
{0x20,0x20,0x20,0xBE,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xBE,0x20,0x20,0x20,0x00,0x00,0x80,0x80,0xAF,0xAA,0xAA,0xAA,0xFF,0xAA,0xAA,0xAA,0xAF,0x80,0x80,0x00,0x00},/*"量",4*/
{0x00,0x00,0x7E,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x40,0x30,0x0F,0x04,0x14,0x64,0x04,0x00,0x00,0x40,0x40,0x7E,0x42,0x42,0x7E,0x42,0x42,0x42,0x7E,0x42,0x42,0x7E,0x40,0x40,0x00},/*"监",5*/
{0x10,0x60,0x02,0x8C,0x00,0xFE,0x02,0xF2,0x02,0xFE,0x00,0xF8,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x04,0x04,0x7E,0x01,0x80,0x47,0x30,0x0F,0x10,0x27,0x00,0x47,0x80,0x7F,0x00,0x00},/*"测",6*/
{0x00,0x80,0x60,0xF8,0x07,0x00,0x1C,0xE0,0x01,0x06,0x00,0xE0,0x1E,0x00,0x00,0x00,0x01,0x00,0x00,0xFF,0x00,0x80,0x40,0x20,0x13,0x0C,0x13,0x20,0x40,0x80,0x80,0x00},/*"仪",7*/
{0x10,0x0C,0x44,0x44,0x44,0x44,0x45,0xC6,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x14,0x0C,0x00,0x80,0x40,0x20,0x1E,0x20,0x40,0x40,0x7F,0x44,0x44,0x44,0x44,0x44,0x40,0x40,0x00},/*"定",8*/

};

注意：这个程序并没有经过严格的测试，只是初步实现了定量给水的功能，如需提高精度，需要示波器，计量器等进行标定。如有错漏请不吝指出

2.2 通过继电器控制抽水泵开关

继电器的使用说明，继电器在不通电或者没导通情况下COM端默认打到NC即相通，继电器开关导通后COM和NO打通，COM和NC断开。

规格书：

类型:数字

单继电器板

额定直流:10A(NO) 5A(NC)

最大开关电压:150VAC 24VDC

数字接口

控制信号:TTL电平额定负载: 8A150VAC(无) 10A24VDC(无)，5A250VAC(无/无) 5A24VDC(无/无）

最大开关功率: AC1200VA DC240W(无) AC625VA DC120W(无）

最快动作时间:10毫秒模块（继电器的控制周期设置大于10ms，否则影响继电器动作，从而影响判断）

由于继电器和水泵的的功率比较大，所以尽量直接用电源模块供电，不要从开发板取电。

引脚定义:引脚1D-控制端(PA8)，引脚2-电源(5V)，引脚3-接地

接线端子：COM-电源(5V) ，COM-水泵正极，水泵负极接地

int32_t Relay_Initialize (void)
{
GPIO_PortClock   (GPIOA, true);
GPIO_PinWrite    (GPIOA, 8, 0);
GPIO_PinConfigure(GPIOA, 8,
                  GPIO_OUT_PUSH_PULL,
                  GPIO_MODE_OUT50MHZ);
//	while(1) //调试用
//	{
//

//	GPIO_PinWrite    (GPIOA, 8, 1);

//		delay_ms(1000);                                            // Wait 1000ms
//		
//	GPIO_PinWrite    (GPIOA, 8, 0);
//		
//		delay_ms(1000);                                            // Wait 1000ms
//
//	}
return (0);
}

置高PA8管脚电平，可通过万用表测量 NO与COM是否接通。

2.3 检测流量传感器输出的脉冲信号

选择PD2作为外部中断引脚检测流量传感器的输出脉冲信号，上升沿触发中断函数，添加一个变量作为脉冲计数。

void EXITX_Tnit(GPIO_TypeDef* GPIOX,uint16_t PIN)
{
	/*开启时钟*/
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);		//开启AFIO时钟

	/*GPIO初始化*/
	if(GPIOX == GPIOA) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOA,GPIO_Mode_IPU,GPIOA,PIN);
	if(GPIOX == GPIOB) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOB,GPIO_Mode_IPU,GPIOB,PIN);
	if(GPIOX == GPIOC) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOC,GPIO_Mode_IPU,GPIOC,PIN);
	if(GPIOX == GPIOD) gpio_init(RCC_APB2Periph_GPIOD,GPIO_Mode_IPU,GPIOD,PIN);
	
	if(GPIOX == GPIOA) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GetPinSource(PIN));//将外部中断的N号线映射到GPIO
	if(GPIOX == GPIOB) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GetPinSource(PIN));
	if(GPIOX == GPIOC) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOC, GetPinSource(PIN));
  if(GPIOX == GPIOD) GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOD, GetPinSource(PIN));
	/*EXTI初始化*/
	EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;						//定义结构体变量
	EXTI_InitStructure.EXTI_Line = (uint32_t)PIN;					//选择配置外部中断的14号线
	EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;					//指定外部中断线使能
	EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;			//指定外部中断线为中断模式
	EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising;		//指定外部中断线为下降沿触发
	EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);								//将结构体变量交给EXTI_Init，配置EXTI外设
	
	/*NVIC配置*/
 	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;						//定义结构体变量
	if(PIN == 0x0001)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI0线
	if(PIN == 0x0002)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI1线
	if(PIN == 0x0004)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI2_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI2线
	if(PIN == 0x0008)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI3_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI3线
	if(PIN == 0x0010)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI4_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI4线
	if((PIN & 0x03E0) != 0x0000)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI9_5线
	if((PIN & 0xFC00) != 0x0000)	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn;		//选择配置NVIC的EXTI15_10线
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;				//指定NVIC线路使能
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;	//指定NVIC线路的抢占优先级为1
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1;			//指定NVIC线路的响应优先级为1
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);								//将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设
}

// 初始化
EXITX_Tnit(GPIOD,GPIO_Pin_2);

关于流量传感器的检测具体看 Let'sDo第4期【液体流量检测仪】过程贴：霍尔水流量传感器的工作原理

关键词：液体霍尔传感器 stm32F103RB 液体流量

jobs

院士

2025-01-25 21:52:00 打赏

2楼

上升沿边沿计数的方式。

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