测量运动自行车速度，上传给上位机软件，处理VR视频播放。正好公司有现成的stm32f1系列单片机开发板，所以我就想到了使用它来实现这个小功能。
: W+ T. y% b% M, J; m
1. 硬件配置：

' E9 t1 W2 N' ]1.1. 运动自行车；
3 j0 n$ \2 y8 L6 r( }$ Z1 ]- w8 D

1.2. 磁感应开关与专用磁铁；   

; m# d1 a; o' O3 T$ c) l4 ^

( n- i5 }# ^  u5 B# [* o$ V) L
1.3. 基于Stm32f103zet6芯片的开发板（七星虫），如下图；
% A! l/ U' a& v0 v  P3 X& t
! S1 h: j8 ^7 d" t

0 r; `  v' P4 [' k; R' R3 N; C9 a1.4. 连接线若干；
. u/ C# J- n# n. k$ t4 {! }
' v# N% c" R% |/ `8 R1.5. miniusb线缆，用于给开发板供电及串口通信。
& S: C; K# a( Y  G7 k
7 @9 `, }& S8 {1 K* e

) y/ p" L, l/ F1 b# h
2. 系统描述与框图：

运动自行车车轮上安装5只磁铁，通过磁感应开关检测磁铁产生信号，接入stm32开发板PE0引脚。测量出的速度值通过串口发送给PC上位机软件（mini usb线缆连接）。硬件框图如下：

2 W4 G( q) }; r8 \  Z. t

7 ]! W: t9 o5 V7 B  y9 H3. 软件实现

3.1.设定开发板PE0引脚下降沿中断，在引脚中断服务函数里累计中断次数（即磁感应开关感应到磁铁的次数），同时每累计10次LED2交换一次状态。外部初始化代码及中断服务函数如下：

* n( X( h+ f' v( ]0 t- a2 h

1. void EXTIX_Init(void)
   , U0 a( x+ A  O, l1 _) ]* `
2. {
   7 G( n/ E2 q! }) d% [1 |: U
3.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
   ; F. Y, Q3 ~7 T. y' r" u8 t
4.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   5 k. i0 g8 }8 I! Y5 K
6.     //  引脚端口初始化 PE0
     `/ s: a4 j! E: Y! P2 H
7.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = DEF_BIT_00;
   
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
   
9.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);   
   
10.      // 启 AFIO 时钟
    
11.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    ; z5 Y. ~% d" ?/ _! f  W" u9 Q
12.     //GPIOE.0 中断线以及中断初始化配置,下降沿触发
    
13.     GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource0);// 配置中断线为0
    
14.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
    
15.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    " Y  u4 v7 Q' V/ D! k" g2 P, x" A* R
16.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; // 下降沿触发
    
17.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    % ^( N, {# I1 S  e" |! a0 B5 ]& f
18.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化中断线参数
    ' Q: v+ @; `) s/ G! Z
19. 
    6 X8 k: J  a5 ]( f+ v2 O4 N
20.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;                //使能按键外部中断通道
    
21.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;    //抢占优先级 2，
    5 C4 Z/ k$ M4 C5 X5 p, Z. a
22.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;           //子优先级 2
    
23.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                 //使能外部中断通道
    ; _+ ?! M, [# Q( Q* U
24.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                 // 初始化 NVIC
    
25. }
    
26. // 外部中断0服务程序
    3 `6 E8 N9 a3 M
27. long long lSpeedCnt = 0;
    
28. void EXTI0_IRQHandler(void)
    
29. {
    # |$ z4 O; v$ z; E
30.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
    
31. 
    ; [1 ?0 H, C1 A2 |5 X; {5 x; m
32.     if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, DEF_BIT_00)==0) // PE0检测到下降沿
    - ]% K' ?/ {% y, t7 q2 K
33.     {
    5 L. f" }$ G, o" G& D4 L
34.         // 累计中断次数，每隔10次改变led1状态
    ) A0 S' x% U( K+ t$ g
35.         if(!((lSpeedCnt++)%10))
    + v5 ~" g' F3 K$ i; K. b
36.         {
    3 [+ ]+ S: S6 \; b- F
37.             BSP_LED_Toggle(2);
    $ Z: |" L9 `- Z: J8 \3 h
38.         }
    
39.     }
    
40.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE0上的中断标志位
    
41. 
    
42.     OSIntExit             // 告诉ucosii系统退出中断
    
43. }

复制代码

( C* [* N$ B) j5 J: O3.2.在启用一个定时器中断，周期为1s，在定时器中断服务函数里计算自行车的速度。计算方式如下：v = p / μ * C，其中：v是速度：m/s，p是磁感应开关感应频率， μ为车轮上安装磁铁个数：5，C为自行车车轮周长：1.38m。定时器中断初始化代码及中断服务函数如下：
3 @$ i9 |3 }1 T! b5 h

1. /*******************************************************************************
   
2. * Function Name  : BSP_TIM2_Init
   % @! ^# w4 B2 r' E3 Q& O) c) l( z" q
3. * Description    : Compute return latest speed measurement
   4 Z; w! x& R6 k. ]/ }6 i# H
4. * Input          : None
   * L) Q* E- E) I
5. * Output         : s16
   # w$ K. @  B8 n' t+ c
6. * Return         : Return the speed in 0.1 Hz resolution.                    
   
7. *******************************************************************************/
   
8. static void BSP_TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)
   
9. {
   . r3 W& ?" e5 \# J% M" y
10.     TIM_TimeBaseInitTypeDef   bsp_tim2_init;   
    
11. 
    6 d2 W  s: c' H* H( @9 U# S: P9 f
12.     //使能TIM2时钟
    2 _2 R, s  V& ]" g7 L
13.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    : D  E6 H! z1 ^9 V2 {* A1 \8 E
14. 
    
15. 
    2 I8 A$ _9 U# k; _
16.     TIM_DeInit(TIM2);
    
17.     TIM_TimeBaseStructInit(&bsp_tim2_init);
    4 i6 |3 x1 W/ i0 f
18.     //TIM2初始化
    ) P- s( O) b' l* Y7 ~/ y/ k' b
19.     bsp_tim2_init.TIM_Prescaler = psc;                                          //时钟预分频   定时器每隔 (psc+1)/72 us计数一次
    1 K/ H$ B0 J1 x9 X; b' P' L' U
20.     bsp_tim2_init.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                         //向上计数
    
21.     bsp_tim2_init.TIM_Period = arr;                                             //计数满(arr+1)次更新重装载寄存器数据
    # f' l: F' C# x4 [7 {& D3 x$ `
22.     bsp_tim2_init.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;                             //时钟不分频
    1 e; X. R; y1 M- j+ K' h
23. //    bsp_tim2_init.TIM_RepetitionCounter = ;                                   //高级定时器用，这里不需设置
    
24.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &bsp_tim2_init);                                     //初始化定时器
    + [0 f9 G$ ^9 ]: m6 D2 P
25. 
    ) i; Q# N+ G6 D. o1 B
26.     //设置定时器TIM2中断
    " q7 S: F5 h: W  N( H9 R( j
27.     TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);                                  //设置定时器更新中断
    ! `1 u( G0 ]$ ^! B/ k& g+ D
28.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);                                 //清除中断标志，防止刚上电时进一次中断
    ! T  l* T8 d( p2 ?" H9 F# D* K. r
29. 
    5 ]4 r  ^, T4 _* Z4 q7 R+ }; f, V" E
30.     //初始化中断
    
31.     BSP_NVIC_Init(TIM2_IRQn, 3, 3);
    
32. 
    ' e$ x9 X: c6 u, O5 Q! S4 R, m5 _
33.     //使能定时器TIM2
    4 T1 l, g" }) v) |' }
34.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
    
35. }

复制代码

1. long long lvalCur;
   ; s& T0 e# y% E% A
2. long long lValPrev;
   
3. float fSpeedVal;
   
4. void TIM2_IRQHandler(void)
   
5. {
   
6.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
     j$ c/ W- k" C3 B. @4 w
7. 
   
8.     if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
   $ _5 f$ y: ?5 ~
9.     {      
   
10.       extern long long lSpeedCnt;
    
11. 
    ; C1 y# y" p, q# L# i
12.       lvalCur = lSpeedCnt;
    
13.       fSpeedVal = (float)lvalCur - (float)lValPrev;
    
14.       fSpeedVal /= 5.0;
    % p9 R1 f- u6 |; v, M! w+ b' `0 R" ?
15.       fSpeedVal *= 1.38;      
    
16.       lValPrev = lvalCur;
    
17.       TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_Update);
    
18.     }
    . Z+ v/ T2 k" T; V9 K
19.     OSIntExit();             // 告诉ucosii系统退出中断
    ) }. b" `9 V2 S! \1 @, e( ~0 i5 S. \
20. 
    5 N- Q; L) ~$ p6 T9 X# u
21. }

复制代码

& J$ A  D  c) K- }, X2 a3.3.系统共有两个任务，其中一个任务每50ms发送一次速度值给PC机，另一个控制LED1闪烁，周期100ms，用于指示系统正常运行。

第一个任务中运行代码如下：
! W# W5 Z. I( v: i: o7 r

1. while(DEF_TRUE)
   7 J  I, a  V4 m' o, R& x
2.     {              
   
3.         extern float fSpeedVal;
   
4.         if((int)(fSpeedVal*100) > 9999)
   
5.         {
   : z+ q$ g* [) w; N9 s
6.             printf("9999");
   
7.         }
   
8.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 999)
   / V& ^" X- y4 o5 r2 t) ~  `" r
9.         {
   
10.             printf("%d",(int)(fSpeedVal*100));
    % }5 |) }2 \" a5 k' i; o  I
11.         }
    . b- {/ x( z: i; d
12.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 99)
    ) z3 i' q9 \9 W+ |3 N& q. Z
13.         {
    & C5 u9 B/ [# }2 ?' g+ u4 i
14.             printf("0%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
15.         }
    5 g, k  b* \% g1 m( E/ z
16.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 9)
    
17.         {
    
18.             printf("00%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
19.         }
    
20.         else
    3 r3 x: q2 _, q7 C0 I, }  n! r
21.         {
    ( W1 e, p+ |% d- [9 h+ `, A
22.             printf("000%d",(int)(fSpeedVal*100));
      }4 G, S. R" O. S) m1 U
23.         }     
    
24. 
    
25.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 80);
    
26.     }        

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第二个任务中代码如下：

3 Z* V' ]% R* s. x

1. while (DEF_TRUE)
   
2.     {     
   $ B* I1 D6 `- u) F4 z7 `) I8 R+ s
3.         BSP_LED_Toggle(1);  
   
4.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);
   
5.     }

复制代码

整体运行稳定，满足项目需求。

3 {( [" h) n% q. B) v4 _4 M
; b$ l6 X3 n, d7 w! ?9 h+ \