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基于STM32L073的脉冲计数

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Tennasi|  楼主 | 2016-4-28 22:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
在色彩识别仪的设计中,主要是通过脉冲计数的方式来获取色彩值,因此对脉冲计数功能的实现是必不可少的。
在STM32L073开发板的基础上,配以LCD5110液晶显示器即可构造一个简单的脉冲计数器。LCD5110与STM32L073的连接如下表所示:

  
序号
  
名称
连接
作用
1
VCC
3.3V电源
LCD5110供电
2
GND
电源地
LCD5110供电
3
SCE
电源地
片选控制
4
RESET
PC0
复位控制
5
D/C
PC1
数据/指令选择
6
SDIN
PC2
SPI接口数据收发
7
SCLK
PC3
SPI接口时钟输出
8
LED+
3.3V电源
背景光控制

那么外部的计数脉冲如何获得呢?最简单的方法就是使用LCD5110的时钟信号SCLK来提供。
为了实现脉冲计数功能,并将计数值显示到LCD5110上,可在STM32L073RZ-Nucleo例程的TIM_InputCapture 的基础上进行改造来实现,主要的任务是添加LCD5110函数。

为了控制LCD5110各引脚的高低电平,相关的输出引脚定义如下:
#define SetLCD_SCLK_High()     { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);}
#define SetLCD_SCLK_Low()          { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);}

#define SetLCD_SDIN_High()     { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);}
#define SetLCD_SDIN_Low()          { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);}

#define SetLCD_DC_High()            { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);}
#define SetLCD_DC_Low()            { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}

#define SetLCD_RST_High()          { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);}
#define SetLCD_RST_Low()            { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);}

#define SetS2_High()           { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);}
#define SetS2_Low()                 { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);}

#define SetS3_High()           { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);}
#define SetS3_Low()                 { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}
LCD5110的初始化函数为:
void LCD_Init(void)
{        
        //SCLK--PC.3
    //DIN--PC.2
    //DC--PC.1
    //RST--PC.0
        __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
        GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
        GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3| GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_1| GPIO_PIN_0;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FAST;
    HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
        
        SetLCD_RST_Low();   
        delay_1us();
        SetLCD_RST_High();   
        delay_1us();
        delay_1us();
        
        LCD_write_CMD(0x21);
        LCD_write_CMD(0xc0);
        LCD_write_CMD(0x06);
        LCD_write_CMD(0x13);
        LCD_write_CMD(0x20);
        LCD_Clear();           
        LCD_write_CMD(0x0c);        
}


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沙发
Tennasi|  楼主 | 2016-4-28 22:24 | 只看该作者
所涉及的函数有延时函数delay_1us()和指令输出函数LCD_write_CMD(),具体代码如下:
long int delay_1us(void)
{
        long int count=2;
        while(count--);
        return 0;
}

void LCD_write_CMD(unsigned char com)
{
    unsigned char uci;
    SetLCD_DC_Low();
        for(uci=0;uci<8;uci++)
        {
                if(com & 0x80)
                {
                        SetLCD_SDIN_High();
                  }
                else
                {
                        SetLCD_SDIN_Low();
                  }
                SetLCD_SCLK_Low();        
                com = com << 1;
                delay_1us();        
                SetLCD_SCLK_High();
        }
}

在LCD5110显示的过程中,离不开清屏函数LCD_Clear()和字符输出函数LCD_write_char()。
清屏函数用到了显示定位函数LCD_set_XY()和数据输出函数LCD_write_Data();
,其的代码如下:
void LCD_Clear(void)
{
        int uii;
        LCD_set_XY(0,0);
        for(uii=0; uii<504; uii++)
        {
                LCD_write_Data(0x00);
        }
}


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板凳
Tennasi|  楼主 | 2016-4-28 22:25 | 只看该作者
数据输出函数是通过读取字符库数组来显示字符的,其代码如下:
void LCD_write_char(unsigned char c)
{
    unsigned char line;
    c -= 32;
    for (line=0; line<6; line++)
        {
              LCD_write_Data(font6x8[c][line]);
          }
}
字符库数组的结构如下:
unsigned char font6x8[][6] =
{
    { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // sp
    { 0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00 },   // !
    { 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00 },   // "
    { 0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14 },    // #
    ... ...

    { 0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44 },   // x
    { 0x00, 0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C },   // y
    { 0x00, 0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44 },   // z
    { 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14 }    // horiz lines
}
主函数的代码为:
int main(void)
{
  HAL_Init();
  /* 配置系统时钟到2 MHz */
  SystemClock_Config();
  /* 配置LED2 */
  BSP_LED_Init(LED2);
  /* 配置 TIM 的外围情况 */
  /*  TIM2 配置: 输入捕捉模式
     外部信号连接到 TIM2 的通道2 引脚为PB.03
     使用上升沿触发,TIM2 的CCR2 用于 计数的频率值  */
  TimHandle.Init.Period      = 0xFFFF;
  TimHandle.Init.Prescaler    = 0;
  TimHandle.Init.ClockDivision  = 0;
  TimHandle.Init.CounterMode  = TIM_COUNTERMODE_UP;
  if(HAL_TIM_IC_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
  {
    /* I初始化报错 */
    Error_Handler();
  }
  /* 设置输入捕捉通道2 */
  sICConfig.ICPolarity  = TIM_ICPOLARITY_RISING;
  sICConfig.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
  sICConfig.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
  sICConfig.ICFilter    = 0;   
  if(HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TimHandle, &sICConfig, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    /* 配置报错 */
    Error_Handler();
  }
  
  /* 以中断模式启动输入捕捉 */
  if(HAL_TIM_IC_Start_IT(&TimHandle, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
  {
    /* 启动报错 */
    Error_Handler();
  }
            LCD_Init();    // LCD5110初始化
            jm();        //  显示界面
        // 设置显示格式
                LCD_set_XY(0,1);
                LCD_write_char('C');
                LCD_write_char('1');
                LCD_write_char('=');
                LCD_set_XY(0,2);
                LCD_write_char('C');
                LCD_write_char('2');
                LCD_write_char('=');
                LCD_set_XY(0,3);
                LCD_write_char(' ');
                LCD_write_char('d');
                LCD_write_char('=');
            LCD_set_XY(0,4);
                LCD_write_char(' ');
                LCD_write_char('f');
                LCD_write_char('=');
  while(1)
  {     //  显示捕捉值
                LCD_write_number(30,1,uwIC2Value1);
                LCD_write_number(30,2,uwIC2Value2);
                LCD_write_number(30,3,uwDiffCapture);
                LCD_write_number(30,4,uwFrequency);
                delay_1ms(1000);  // 控制采集数据的显示间隔
  }
}


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地板
Tennasi|  楼主 | 2016-4-28 22:26 | 只看该作者
定时捕捉处理函数代码为:
void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
  {
    if(uhCaptureIndex == 0)
    {
      /* 获取第一次捕捉值 */
      uwIC2Value1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2);
      uhCaptureIndex = 1;
}
    else if(uhCaptureIndex == 1)
    {
      /* 获取第二次捕捉值 */
      uwIC2Value2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2);
      /* 捕捉计算 */
      if (uwIC2Value2 > uwIC2Value1)
      {
        uwDiffCapture = (uwIC2Value2 - uwIC2Value1);            //  计算差值  
      }
      else if (uwIC2Value2 < uwIC2Value1)
      {
        uwDiffCapture = ((0xFFFF - uwIC2Value1) + uwIC2Value2) + 1; //  超界补偿处理
      }
      else
      {
        /* 假如捕捉值相等,则已达到测量频率的极限 */
        Error_Handler();                                     //  捕捉值相等时报错
      }
      /* 频率计算: 这是一个以APB1Clk为TIM2计时的示例 */      
      uwFrequency = HAL_RCC_GetPCLK1Freq() / uwDiffCapture;
      uhCaptureIndex = 0;
    }
  }
}
数据定位显示函数的代码为:
void LCD_write_number(unsigned char X,unsigned char Y,uint32_t dat)
{
                LCD_set_XY(X,Y);
                LCD_write_char('C');
                LCD_write_char('=');
            if(dat>999999) LCD_write_char(dat%10000000/1000000+0x30);
            if(dat>99999) LCD_write_char(dat%1000000/100000+0x30);
                if(dat>9999) LCD_write_char(dat%100000/10000+0x30);
            if(dat>999) LCD_write_char(dat%10000/1000+0x30);
                if(dat>99) LCD_write_char(dat%1000/100+0x30);
                if(dat>9) LCD_write_char(dat%100/10+0x30);
                LCD_write_char(dat%10+0x30);
}



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5
maninman1981| | 2016-4-29 16:13 | 只看该作者
这个是多大的液晶呢?看上去显示的很漂亮。

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6
rmbass| | 2016-4-29 16:32 | 只看该作者
驱动LCD的话,用总线驱动的话好点,速度也快点。

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7
喵喵小星人| | 2016-4-29 18:07 | 只看该作者
maninman1981 发表于 2016-4-29 16:13
这个是多大的液晶呢?看上去显示的很漂亮。

最后一行,字符之间的距离有点窄了。

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8
cnb12345| | 2016-4-30 11:51 | 只看该作者

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9
songlaijun| | 2016-4-30 22:16 | 只看该作者
喵喵小星人 发表于 2016-4-29 18:07
最后一行,字符之间的距离有点窄了。

这个液晶好像不是自带字库的,必须自己取模。所以难看了

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10
maninman1981| | 2016-5-14 21:56 | 只看该作者
喵喵小星人 发表于 2016-4-29 18:07
最后一行,字符之间的距离有点窄了。

好像是320*240像素的点。

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