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：

! x7 ?0 z8 F1 l

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：

1. #define SetLCD_SCLK_High()     { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_SET);}
   
2. #define SetLCD_SCLK_Low()          { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_3, GPIO_PIN_RESET);}
   2 m" P6 j  @" c8 z5 i% M- P
3. 
   ; U) \1 S  w; p2 ~* W+ j
4. #define SetLCD_SDIN_High()     { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_SET);}
   % a: \; E, {' C* Q* r
5. #define SetLCD_SDIN_Low()          { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_2, GPIO_PIN_RESET);}
   4 @% s. l. O* K# h! N1 u7 B7 g
6. 
   
7. #define SetLCD_DC_High()            { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);}
   ) ?+ Y5 }# a4 X0 ]6 |
8. #define SetLCD_DC_Low()            { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}
   ! q8 G  n! e+ P" i! l- k
9. 
   $ h. \& f# |& K# d4 m
10. #define SetLCD_RST_High()          { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);}
    : h0 F. U& [7 z2 N: S$ r& h4 _7 D
11. #define SetLCD_RST_Low()            { HAL_GPIO_WritePin(GPIOC, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);}
    2 a* |$ p. U5 U  L
12. 
    
13. #define SetS2_High()           { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_SET);}
    
14. #define SetS2_Low()                 { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_0, GPIO_PIN_RESET);}
    . \. I/ I( G% c  P" ]) I) V
15. 
    
16. #define SetS3_High()           { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_SET);}
    
17. #define SetS3_Low()                 { HAL_GPIO_WritePin(GPIOA, GPIO_PIN_1, GPIO_PIN_RESET);}
    

复制代码

LCD5110的初始化函数为：

1. void LCD_Init(void)
   ) `* a' Q# @4 t* L
2. {        
   ! K7 N. C1 I, p: L; s! ]- q4 L
3.         //SCLK--PC.3
   
4.     //DIN--PC.2
   
5.     //DC--PC.1
   
6.     //RST--PC.0
   
7.         __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE();
   
8.         GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStruct;
   
9.         GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_3| GPIO_PIN_2|GPIO_PIN_1| GPIO_PIN_0;
   " c* t; u% x1 T( `
10.     GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
    
11.     GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
    9 V& D+ G* _/ Z* C: ?
12.     GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FAST;
    / Z7 T& T7 p5 l
13.     HAL_GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStruct);
    3 t3 d9 _; h. G9 T1 f4 j. P. z
14.         
    
15.         SetLCD_RST_Low();   
    
16.         delay_1us();
    
17.         SetLCD_RST_High();   
    : R9 k- P2 Z# Q9 q$ C
18.         delay_1us();
    
19.         delay_1us();
    
20.         
    % ]% t3 C( B" z% S' P3 Q) B) F+ H
21.         LCD_write_CMD(0x21);
    
22.         LCD_write_CMD(0xc0);
    
23.         LCD_write_CMD(0x06);
      n% d# L/ m6 F, l) n, s, J& ^
24.         LCD_write_CMD(0x13);
    5 G4 E) L+ e8 O! U3 k" I9 @& X
25.         LCD_write_CMD(0x20);
    - I  e0 P0 V& W; B5 ]+ \
26.         LCD_Clear();           
    9 v) M+ R. r- C. ]0 R
27.         LCD_write_CMD(0x0c);        
    
28. }
    

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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：

1. long int delay_1us(void)
   ' A! a+ L/ n+ \3 ^, U" m
2. {
   
3.         long int count=2;
   ( {9 i+ l& w5 A8 l
4.         while(count--);
   
5.         return 0;
   
6. }
   8 t: L6 M+ V+ f- t, M6 M  y) H
7. 
   
8. void LCD_write_CMD(unsigned char com)
   
9. {
   . g# h: o( e8 O1 K5 S" b; E8 a: ?
10.     unsigned char uci;
    
11.     SetLCD_DC_Low();
    " }( B6 ^1 o3 U+ d) l# ?
12.         for(uci=0;uci<8;uci++)
    1 o( D- N7 c# S# r: n
13.         {
    2 b# R) b, |3 z# \
14.                 if(com & 0x80)
    
15.                 {
    - J: f$ b9 N: h' x/ H
16.                         SetLCD_SDIN_High();
    . A3 I; _7 U+ g2 `3 }  \
17.                   }
    
18.                 else
    8 k8 A3 h; v  F' O
19.                 {
    
20.                         SetLCD_SDIN_Low();
    1 V* H( ?  J) _# r: ]7 Q. E
21.                   }
    * M* P3 a  {7 u" Z
22.                 SetLCD_SCLK_Low();        
    
23.                 com = com << 1;
    
24.                 delay_1us();        
    
25.                 SetLCD_SCLK_High();
    
26.         }
    
27. }
    

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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：

1. void LCD_Clear(void)
   " M6 s/ `  g4 }9 r7 A4 y  Q
2. {
   3 j7 _# ~/ U$ a% W" x2 g
3.         int uii;
   6 {5 Y; H, Z# H; e' F2 Z( C
4.         LCD_set_XY(0,0);
   
5.         for(uii=0; uii<504; uii++)
   * I% ?* G3 e/ w
6.         {
     Y: e* N" ^/ y# u6 m* h* f
7.                 LCD_write_Data(0x00);
   , B  [  `9 Z# X& k1 V, j/ N2 p
8.         }
   
9. }
   2 i- n  [: H% {8 N- B

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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：

1. void LCD_write_char(unsigned char c)
   
2. {
   - o8 N+ v; A" F/ w
3.     unsigned char line;
   - @7 F8 ^4 \7 ]9 z6 X& c" A+ Y
4.     c -= 32;
   : D8 y( @0 }3 {7 H
5.     for (line=0; line<6; line++)
   2 L0 j! E. |% m1 a
6.         {
   
7.               LCD_write_Data(font6x8[c][line]);
   # I* j( t# k6 N) g
8.           }
   
9. }
   

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字符库数组的结构如下：
* R% Y' y: b+ Y' @) l2 b

1. unsigned char font6x8[][6] =
   
2. {
   # N$ r) V* `. U& j6 _
3.     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00 },   // sp
   
4.     { 0x00, 0x00, 0x00, 0x2f, 0x00, 0x00 },   // !
   
5.     { 0x00, 0x00, 0x07, 0x00, 0x07, 0x00 },   // "
   
6.     { 0x00, 0x14, 0x7f, 0x14, 0x7f, 0x14 },    // #
   
7.     ... ...
   
8. 
   9 ~: I4 |; @3 c6 [, y
9.     { 0x00, 0x44, 0x28, 0x10, 0x28, 0x44 },   // x
   3 t( @$ M  E! L! z: P( s+ [2 n& e& N
10.     { 0x00, 0x1C, 0xA0, 0xA0, 0xA0, 0x7C },   // y
    
11.     { 0x00, 0x44, 0x64, 0x54, 0x4C, 0x44 },   // z
    4 }2 k4 b/ k- w0 l* r# \
12.     { 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14, 0x14 }    // horiz lines
    $ G! |2 E2 w' g6 c5 U
13. }
    

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主函数的代码为：
, h: K  a' |! U7 @

1. int main(void)
   
2. {
   . L( U; R6 t0 v) V: M6 f# q
3.   HAL_Init();
   
4.   /* 配置系统时钟到2 MHz */
   
5.   SystemClock_Config();
   ) w7 j% a9 V3 `
6.   /* 配置LED2 */
   # n/ _* z8 t. U
7.   BSP_LED_Init(LED2);
   0 x  k# g9 v1 ?5 X
8.   /* 配置 TIM 的外围情况 */
   0 m' m# q5 @9 Q2 P$ `/ s( X- R
9.   /*  TIM2 配置: 输入捕捉模式
   : E2 u. p+ u. I
10.      外部信号连接到 TIM2 的通道2 引脚为PB.03
    8 X8 e3 ]% X2 B2 C( p* F7 H
11.      使用上升沿触发,TIM2 的CCR2 用于 计数的频率值  */
    3 M. Y6 q3 f' u9 R
12.   TimHandle.Init.Period      = 0xFFFF;
    
13.   TimHandle.Init.Prescaler    = 0;
    
14.   TimHandle.Init.ClockDivision  = 0;
    5 T/ U% v4 e4 l2 [+ N4 z: S  S
15.   TimHandle.Init.CounterMode  = TIM_COUNTERMODE_UP;
    
16.   if(HAL_TIM_IC_Init(&TimHandle) != HAL_OK)
    
17.   {
    
18.     /* I初始化报错 */
    
19.     Error_Handler();
    
20.   }
    * u$ }3 ?8 b7 z! a( c) B' Z
21.   /* 设置输入捕捉通道2 */
    
22.   sICConfig.ICPolarity  = TIM_ICPOLARITY_RISING;
    
23.   sICConfig.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
    7 T) S2 O  `5 c3 E& H. o" w* O. k
24.   sICConfig.ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
    ! C0 b- V% |$ q1 \7 V$ q
25.   sICConfig.ICFilter    = 0;   
    
26.   if(HAL_TIM_IC_ConfigChannel(&TimHandle, &sICConfig, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
    , v! @2 h- G* d
27.   {
    6 B0 D0 [. X- D% G- ^
28.     /* 配置报错 */
    8 Q3 _& @0 M- \+ O/ \) \
29.     Error_Handler();
    $ Z6 h# R5 g; A* |" [
30.   }
    # e0 N( |; }$ y' @- G+ A" M
31.   
    
32.   /* 以中断模式启动输入捕捉 */
    1 N/ {2 h$ x2 S8 q! F! r
33.   if(HAL_TIM_IC_Start_IT(&TimHandle, TIM_CHANNEL_2) != HAL_OK)
    ) T- X* q, l4 D. ?2 j
34.   {
    2 a9 h/ [; B: t% s* G, c: V6 M0 Z
35.     /* 启动报错 */
    
36.     Error_Handler();
    
37.   }
    % b8 Z# }# `* O& C+ g
38.             LCD_Init();    // LCD5110初始化
    0 y9 i: b- Z8 f5 u. T  \7 Y
39.             jm();        //  显示界面
    
40.         // 设置显示格式
    
41.                 LCD_set_XY(0,1);
    ; O) `; \, k% c0 i  w/ p0 T
42.                 LCD_write_char('C');
    
43.                 LCD_write_char('1');
    
44.                 LCD_write_char('=');
    
45.                 LCD_set_XY(0,2);
    " S" y+ P- E5 v+ `) o$ G$ g7 ?0 Z& U
46.                 LCD_write_char('C');
    
47.                 LCD_write_char('2');
    
48.                 LCD_write_char('=');
    
49.                 LCD_set_XY(0,3);
    
50.                 LCD_write_char(' ');
    # v, y$ h& H6 @6 B6 A3 c, z4 f
51.                 LCD_write_char('d');
    
52.                 LCD_write_char('=');
    # x  r7 q; ]' U
53.             LCD_set_XY(0,4);
    8 g% {$ Z! A" l$ s( G  U
54.                 LCD_write_char(' ');
    ' U) c3 x# V1 ~% `. w, H7 \2 x& U
55.                 LCD_write_char('f');
    4 a) s) x7 s" o2 |
56.                 LCD_write_char('=');
    
57.   while(1)
    3 ]7 ~- V; R1 P1 a5 @
58.   {     //  显示捕捉值
    , G4 C  H- V# k/ l- Q1 e; }+ p
59.                 LCD_write_number(30,1,uwIC2Value1);
    . U3 m; @" l) }- |% D
60.                 LCD_write_number(30,2,uwIC2Value2);
    7 W. X/ d7 D: I, {
61.                 LCD_write_number(30,3,uwDiffCapture);
    
62.                 LCD_write_number(30,4,uwFrequency);
    
63.                 delay_1ms(1000);  // 控制采集数据的显示间隔
    3 |7 v$ a* w7 ^) i7 a
64.   }
    
65. }
    

复制代码

定时捕捉处理函数代码为：

1. void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
   
2. {
   
3.   if (htim->Channel == HAL_TIM_ACTIVE_CHANNEL_2)
   ' a; l3 f4 {  J: {% l! ~4 K0 Y2 e+ F
4.   {
   
5.     if(uhCaptureIndex == 0)
   
6.     {
   
7.       /* 获取第一次捕捉值 */
   9 C$ ^* z4 x' z1 I- k! m
8.       uwIC2Value1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2);
   
9.       uhCaptureIndex = 1;
   
10. }
    ) e& ?( u1 j8 ]9 i6 y7 Z. t5 u
11.     else if(uhCaptureIndex == 1)
    
12.     {
      q$ A  ]. Q% w% T( C
13.       /* 获取第二次捕捉值 */
    
14.       uwIC2Value2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(htim, TIM_CHANNEL_2);
    ! O3 c: I9 H6 M# q6 Y# T, }
15.       /* 捕捉计算 */
    ! A" |+ d9 A/ q- G- D) b
16.       if (uwIC2Value2 > uwIC2Value1)
    - n9 t# s2 B' k: e+ m
17.       {
    5 _) s% D0 g. ^& q
18.         uwDiffCapture = (uwIC2Value2 - uwIC2Value1);            //  计算差值  
    
19.       }
    
20.       else if (uwIC2Value2 < uwIC2Value1)
    
21.       {
    $ f2 b/ p1 w% Y  Y
22.         uwDiffCapture = ((0xFFFF - uwIC2Value1) + uwIC2Value2) + 1; //  超界补偿处理
    
23.       }
    
24.       else
    
25.       {
    
26.         /* 假如捕捉值相等，则已达到测量频率的极限 */
      |8 m2 ^+ z: N: L: G+ \" I
27.         Error_Handler();                                     //  捕捉值相等时报错
    
28.       }
    & A) x9 [" A& l: A; W7 e
29.       /* 频率计算: 这是一个以APB1Clk为TIM2计时的示例 */      
    
30.       uwFrequency = HAL_RCC_GetPCLK1Freq() / uwDiffCapture;
    3 d0 U) R: J1 h6 R5 ?
31.       uhCaptureIndex = 0;
    + [$ `  l0 I1 a* \
32.     }
    
33.   }
    
34. }
    

复制代码

数据定位显示函数的代码为：
6 g8 q4 s  E1 p! Z- G0 b1 o2 N

1. void LCD_write_number(unsigned char X,unsigned char Y,uint32_t dat)
   
2. {
   ) H5 ?& d; P2 T, a
3.                 LCD_set_XY(X,Y);
   
4.                 LCD_write_char('C');
   
5.                 LCD_write_char('=');
   
6.             if(dat>999999) LCD_write_char(dat%10000000/1000000+0x30);
   
7.             if(dat>99999) LCD_write_char(dat%1000000/100000+0x30);
   
8.                 if(dat>9999) LCD_write_char(dat%100000/10000+0x30);
   4 d/ C; G# L& X, i4 Z
9.             if(dat>999) LCD_write_char(dat%10000/1000+0x30);
   ) M" a+ U4 a0 W7 f2 i- z. b
10.                 if(dat>99) LCD_write_char(dat%1000/100+0x30);
    7 F9 O) a  [' M' C5 ?& q  ]
11.                 if(dat>9) LCD_write_char(dat%100/10+0x30);
    * p% Q8 H6 E5 W* l
12.                 LCD_write_char(dat%10+0x30);
    8 [; F1 I, Y4 C. o
13. }
    3 N. y: D4 F) ?$ Y4 J) T

复制代码

% f- [; o4 K, f9 D
6 H5 ]. p% U$ `3 I0 E: H- g5 `) D

东西不错哦~

d与f的值基本不变，c1和c2值是随时递增的，到界后再从零开始计数。

谢谢楼主分享

后续再将TCS3200色彩传感器加进来，依次控制芯片内部的RGB滤色处理来输出RGB的色彩脉冲，以获取RGB色彩值，为RGB到Lab的色彩模式转换提供支持。

感谢！      

麻烦楼主把程序工程分享一下

sxdahss 发表于 2016-9-27 14:26
麻烦楼主把程序工程分享一下

你代码放到STM32L073的相关例程中进行编译即可，我做的主要工作就是为它配上了LCD5110屏的驱动显示等，你试一试就知道了。

jinglixixi 发表于 2016-9-28 08:48
8 J$ a! Q4 J+ y8 ]( c: [) y1 O; m你代码放到STM32L073的相关例程中进行编译即可，我做的主要工作就是为它配上了LCD5110屏的驱动显示等，你 ...

我已经下到了官网的例程，谢谢你

谢谢分享