題目要求

題目分析

通過分析題目可分為兩個方案進行制作

1、通過電容傳感器FDC2214實時檢測兩塊電極板所組成的電容器的電容, ,通過軟件算出電容值對應的紙張數,同時將紙張數量測試結果顯示在oled液晶屏上。

2、通過改變NE555的7腳-2腳-6腳間的電容可以調節輸出頻率，通過單片機采集輸出頻率值對應所測紙張即可，同時將紙張數量測試結果顯示在oled液晶屏上。

因為第二種方法成本低、效率高、誤差小，所以在這里我選用第二種方法來實現本題目。

我這里不同部分屏幕顯示如下：

基礎部分屏幕顯示紙張數和AB極板極板間是否短路

發揮部分屏幕顯示紙張數和555產生波形的實時頻率

總體設計方案框圖

原理圖設計說明

本題目主要部分就是NE555這邊，頻率f=1/T=1.44/(R1+2*R4)*極板間電容C，通過調節電阻獲得適當的頻率，當極板間的紙張增加，極板間的電容也有所減小，頻率就增加，通過CW32采集不同紙張頻率并記錄下來生成一個頻率庫，之后放入不等數量紙張，通過測到的頻率找出與頻率庫中的對應紙張數，把紙張數顯示至oled，從而完成作答。

總體原理圖

PCB設計說明

電源線、地線及印制導線在PCB上的排列要恰當，盡量做到短而直，以減小信號線與回線之間所形成的環路面積。電源線走大一些。

總體PCB

軟件說明

1~10張紙張所對應頻率

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;

實物展示

注意事項

想要制作的小伙伴要注意，連接極板的線盡量不要用一般的飛線，因為空氣中有許許多多的干擾，我使用的是抗干擾的SMA線。

還有本項目要通過實測記錄大量的數據，紙張擺放位置不一樣，產生的頻率也不一樣，考驗心態。

立創開源鏈接：2019年電賽F題-紙張計數顯示裝置 - 嘉立創EDA開源硬件平臺 (oshwhub.com)

bilibili：基于CW32的2019年電賽F題紙張計數顯示裝置_嗶哩嗶哩_bilibili

審核編輯：湯梓紅