2019年电赛F题-纸张计数显示装置

题目要求

题目分析

通过分析题目可分为两个方案进行制作

1、通过电容传感器FDC2214实时检测两块电极板所组成的电容器的电容, ,通过软件算出电容值对应的纸张数,同时将纸张数量测试结果显示在oled液晶屏上。

2、通过改变NE555的7脚-2脚-6脚间的电容可以调节输出频率，通过单片机采集输出频率值对应所测纸张即可，同时将纸张数量测试结果显示在oled液晶屏上。

因为第二种方法成本低、效率高、误差小，所以在这里我选用第二种方法来实现本题目。

我这里不同部分屏幕显示如下：

基础部分屏幕显示纸张数和AB极板极板间是否短路

发挥部分屏幕显示纸张数和555产生波形的实时频率

总体设计方案框图

原理图设计说明

本题目主要部分就是NE555这边，频率f=1/T=1.44/(R1+2*R4)*极板间电容C，通过调节电阻获得适当的频率，当极板间的纸张增加，极板间的电容也有所减小，频率就增加，通过CW32采集不同纸张频率并记录下来生成一个频率库，之后放入不等数量纸张，通过测到的频率找出与频率库中的对应纸张数，把纸张数显示至oled，从而完成作答。

总体原理图

PCB设计说明

电源线、地线及印制导线在PCB上的排列要恰当，尽量做到短而直，以减小信号线与回线之间所形成的环路面积。电源线走大一些。

总体PCB

软件说明

1~10张纸张所对应频率

if(x_1ms_2>=1000){
if(Paper.start==1)]{
Paper.start = 0:
if(feq>=50000&&feq<145000) Paper.num=1;
else if(feg>=148000&&feg<175000) Paper.num=2;
else if(feq>=178000&&feq<195000) Paper.num=3;
else if(feg>=198000&&feg<215000) Paper.num=4;
else if(feg>=218000&&feg<235000) Paper.num=5;
elseif(feg>=238000&&feq<255000)Paper.num=6 ;
else if(feg>=258000&&feq<265000)Paper.num=7.
else if(feg>=268000&&feg<276000)Paper.num=8:
else if(feg>=278000&&feg<290000)Paper.num=9:
else if(feg>=292000&&feg<306000) Paper.num=10:
ese Paper.num=0;

实物展示

注意事项

想要制作的小伙伴要注意，连接极板的线尽量不要用一般的飞线，因为空气中有许许多多的干扰，我使用的是抗干扰的SMA线。

还有本项目要通过实测记录大量的数据，纸张摆放位置不一样，产生的频率也不一样，考验心态。