一种基于STM32的纸张计数器的制作方法

一种基于stm32的纸张计数器
技术领域
1.本实用新型涉及纸张计数技术领域，尤其涉及一种基于stm32的纸张计数器。


背景技术：

2.在实际的生产和生活中，经常需要对纸张页数进行快速查点，对纸张进行计数，通常情况下采用人工方式进行查点，遇到纸张数量较多，人工查点的形式工作量巨大，耗时耗力，根据纸张的非金属性质，目前也出现采用超声、射线以及微波等不同方法测量厚度，其缺点在于传感设备价值昂贵。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本实用新型提供一种基于stm32的纸张计数器，该计数器结构简单，造价低，由stm32单片机输出pwm方波给其中一极板，通过采集并检测另一极板电压的变化来实现纸张计数，并通过oled显示屏进行显示。
4.为解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案是：
5.一种基于stm32的纸张计数器，包括底座，所述底座的顶部嵌设有下极板，底座的左右两侧均固定有竖直设置的两根导向杆，左右两侧所述两根导向杆上均安装有可沿其高度方向移动的绝缘板，左右两侧所述绝缘板之间固定有上极板，所述底座的前侧安装有纸张计数显示装置；
6.所述纸张计数显示装置包括stm32控制模块、按键模块和显示模块，所述stm32控制模块电性连接上极板、下极板、按键模块和显示模块。
7.优选地，左右两侧所述两根导向杆的上端共同固定有顶板，所述顶板上安装有可上下移动的移动板，所述移动板的左右两侧均固定有两根连接杆，左右所述两根连接杆的下端均贯穿顶板并与对应的绝缘板固定。
8.优选地，所述顶板上转动连接有螺纹杆，所述移动板上设有供螺纹杆穿过并螺纹连接的螺纹孔，所述螺纹杆的上端安装有转把。
9.优选地，所述显示模块为oled显示屏。
10.优选地，所述stm32控制模块包括stm32f103zet6芯片，所述stm32f103zet6芯片包括有pc5、pa15、pd2、pa0、pb3、pb4、pa6、pa2八个引脚，其中pc5、pa15、pd2、pa0引脚分别连接按键模块的四个按键，按键另一端接地，pb3引脚连接oled的sda总线，pb4引脚连接oled的scl总线，pa6引脚连接dac，通过dac将数字信号转换为模拟信号输出pwm波至上极板，pa2引脚连接adc，通过adc将下极板3采集的电压信号转换为数字信号。
11.优选地，所述上极板和下极板的面积大小一致。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1.通过在上极板两侧安装绝缘板，两侧的绝缘板可沿导向杆上下移动，避免出现上下极板偏移的情况，转动螺纹杆，通过顶板和多根连接杆可保证上极板受力均匀，进而压紧堆叠的纸张，避免出现间隙影响测量精度。
14.2.装置由stm32单片机输出pwm方波给上极板，通过采集并检测下极板电压的变化来实现纸张计数，随着纸张数量的增加，下极板电压呈规律性递减，直接由stm32采集电压，在stm32内部存储纸张数量与电压之间关系的信息，可将每次采集的信息与存储信息进行比对后由oled液晶显示屏显示纸张数量。
附图说明
15.图1为本实用新型的立体图；
16.图2为本实用新型提出的纸张计数显示装置的系统框图；
17.图3为本实用新型提出的stm32f103zet6芯片的引脚图。
18.图中：1底座、2纸张计数显示装置、3下极板、4绝缘板、5上极板、6导向杆、7顶板、8连接杆、9移动板、10螺纹杆、11转把。
具体实施方式
19.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”，“水平的”，“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
21.参照图1-3，一种基于stm32的纸张计数器，包括底座1，底座1的顶部嵌设有下极板3，底座1的左右两侧均固定有竖直设置的两根导向杆6，左右两侧两根导向杆6上均安装有可沿其高度方向移动的绝缘板4，左右两侧绝缘板4之间固定有上极板5，底座1的前侧安装有纸张计数显示装置2；
22.纸张计数显示装置2包括stm32控制模块、按键模块和显示模块，stm32控制模块电性连接上极板5、下极板3、按键模块和显示模块，stm32输出方波至上极板5，再通过ad采集下极板3的反馈电压并进行数据处理，从而判断和显示纸张的数量。
23.进一步的，四根导向杆6的上端共同固定有顶板7，顶板7上安装有可上下移动的移动板9，移动板9的左右两侧均固定有两根连接杆8，左右两根连接杆8的下端均贯穿顶板7并与对应的绝缘板4固定。
24.进一步的，顶板7上转动连接有螺纹杆10，移动板9上设有供螺纹杆10穿过并螺纹连接的螺纹孔，螺纹杆10的上端安装有转把11，通过转把11转动螺纹杆10，带动移动板9下移，通过多根连接杆8带动两个绝缘板4下移，进而使上极板5受力均匀的下移，压紧纸张，避免出现间隙。
25.进一步的，显示模块为oled显示屏，可对电容值、纸张数量、工作状态等信息进行显示。
26.进一步的，stm32控制模块包括stm32f103zet6芯片，所述stm32f103zet6芯片包括
有pc5、pa15、pd2、pa0、pb3、pb4、pa6、pa2八个引脚，其中pc5、pa15、pd2、pa0引脚分别连接按键模块的四个按键，按键另一端接地，pb3引脚连接oled的sda总线，pb4引脚连接oled的scl总线，pa6引脚连接dac，通过dac将数字信号转换为模拟信号输出pwm波至上极板5，pa2引脚连接adc，通过adc将下极板3采集的电压信号转换为数字信号。
27.stm32f103zet6拥有3个12位的us级的a/d转换器(16通道)：a/d测量范围：0-3.6v，通过对不同纸张数与纸张种类的极板电压采集进行数据分析，通过判断测量纸张数的极板电压来判断纸张数量。
28.进一步的，上极板5和下极板3的面积大小一致。
29.上下两个极板的模型搭建：根据电容决定式：
30.c＝εs/4πkd#(1)
31.其中，ε为介电常数，不同材料的介电常数不同；s为电容器两极板的正对面积；k为静电力常量；d为电容器两极板间的距离。根据电容定义式：
32.c＝q/u#(2)
33.其中，q为电容器两极板间的电量；u为电容器两极板间的电压。
34.进行测试时，我们在两极板间插入若干数量纸张，此时极板面积s保持不变，介电常数ε和极板间距d发生改变，电容c发生改变；
35.再由电容定义式得，电容c改变，两极板间电压也改变。此时，通过单片机采集电压，分析不同数量纸张与电压值之间的关系，并与单片机片内flash存储进行比对，进而得出纸张数量。
36.纸张堆叠放置在下极板3上后，通过转把11转动螺纹杆10，带动移动板9下移，通过多根连接杆8带动两个绝缘板4下移，进而使上极板5受力均匀的下移，压紧纸张，避免出现间隙，stm32输出方波至上极板5，再通过ad采集下极板3的反馈电压并进行数据处理，从而判断和显示纸张的数量。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。