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。
# ^( f8 F! {, v, z7 O7 w
5 i' Q8 y6 H2 X1 T) h1. 硬件配置：
- R8 X6 }1 c. s) `6 z" Q
1.1. 运动自行车；

1.2. 磁感应开关与专用磁铁；   
5 k3 b" e* J5 H8 X
4 ?3 m" c! n, h8 D# n, E8 n: c

1.3. 基于Stm32f103zet6芯片的开发板（七星虫），如下图；
' r, X: C! b# C6 \; j3 U+ P
' k# u# x3 e; y

) T) _( [0 g# e3 j1 G9 p
1.4. 连接线若干；
& E! Z) r/ b# _: f% a
1.5. miniusb线缆，用于给开发板供电及串口通信。

% }% y9 n: ?# Z4 ]) Z/ U  V+ x

! h5 g3 m$ s. y& l% P
2. 系统描述与框图：
. E9 W# K1 r. g  r. b- k
2 [3 G1 E3 o0 V" x9 H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：
! i8 ?( ]1 c" Z; E

1 g$ L6 L# X: w0 b, c3. 软件实现
- N2 t0 h2 e, D" d- Q, Y* ]
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：
1 R5 V7 K4 }& E( H
4 V/ t9 V& R" W+ C4 u# C7 h

1. void EXTIX_Init(void)
   
2. {
   2 z9 }. V0 N. T* P7 ~9 V& ^
3.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
   / R/ b8 }  i3 L9 M# z1 ~8 J
4.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   ) w2 ~' C! U0 F7 r3 H' U& p
6.     //  引脚端口初始化 PE0
   " X; D1 A+ _+ d! l  a7 i: u
7.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = DEF_BIT_00;
   7 s7 z5 B; y  A% j" c  n- K
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
   - |9 H4 t2 E# V& _0 ^4 o$ O
9.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);   
   * K0 ^" s$ d! C% ~
10.      // 启 AFIO 时钟
    7 f0 k1 c! }& _
11.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    . W  Z$ U) U/ }0 @
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
    4 V$ d6 X- C4 _' s$ \# U* o
14.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
    % }8 F3 n9 U+ ]2 v8 _8 E
15.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    
16.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; // 下降沿触发
    0 A) ]( q* Q, J4 E8 W+ T; w
17.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    
18.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化中断线参数
    
19. 
    8 a# ^$ t; F- i/ z
20.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;                //使能按键外部中断通道
    7 ]; u4 t: W' N
21.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;    //抢占优先级 2，
    
22.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02;           //子优先级 2
    0 \/ r- i. l* O7 \
23.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;                 //使能外部中断通道
    
24.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                 // 初始化 NVIC
    5 d3 M4 O: _  U& G7 @
25. }
    
26. // 外部中断0服务程序
    ' }. {2 h' R- g9 e) `1 y
27. long long lSpeedCnt = 0;
    
28. void EXTI0_IRQHandler(void)
    % i/ [6 w  B. E2 m. ]0 C& ?: w
29. {
    . h& {) e  i! E8 Q
30.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
    
31. 
    7 D. S7 W# w3 m& g6 g% X& B
32.     if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, DEF_BIT_00)==0) // PE0检测到下降沿
    
33.     {
    
34.         // 累计中断次数，每隔10次改变led1状态
    
35.         if(!((lSpeedCnt++)%10))
    
36.         {
    ' ~% Q# N9 B/ k. |0 W
37.             BSP_LED_Toggle(2);
    ) m; p! ?! F" x; R- P( u
38.         }
    , A$ Y  V, N7 a
39.     }
    
40.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE0上的中断标志位
    9 F6 i. M- L3 [# C, Z
41. 
      L* I" x0 X; x- [' f5 j
42.     OSIntExit             // 告诉ucosii系统退出中断
    ( a( t% k  I7 D* P' Q, B0 v
43. }

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. k  u( u, ]1 |% P3.2.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：

/ o- M0 a! j+ l

1. /*******************************************************************************
   
2. * Function Name  : BSP_TIM2_Init
   ; j4 H; w/ f* ]2 h
3. * Description    : Compute return latest speed measurement
   # W* C2 N2 v8 T6 d5 f3 ]9 N& w; ]8 n
4. * Input          : None
   
5. * Output         : s16
   6 w6 c- G) W" h# }  f4 n
6. * Return         : Return the speed in 0.1 Hz resolution.                    
   # p2 T: D8 u/ e& i3 t# t
7. *******************************************************************************/
   
8. static void BSP_TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)
   4 _0 i7 W& F8 Q
9. {
   
10.     TIM_TimeBaseInitTypeDef   bsp_tim2_init;   
    7 E# u* V0 M( q) D# _) S
11. 
    . b. ?  |( }7 @" l3 e7 e
12.     //使能TIM2时钟
    
13.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
14. 
    
15. 
    
16.     TIM_DeInit(TIM2);
    3 ^0 x3 @1 ^9 k! h
17.     TIM_TimeBaseStructInit(&bsp_tim2_init);
    # u0 X+ d/ T( g$ [4 i# G8 h) {8 ]
18.     //TIM2初始化
    ! W* a. |: G! \6 Y' u
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
    
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
    
22.     bsp_tim2_init.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;                             //时钟不分频
    2 y4 ?3 s3 D4 J; v- Y/ ^
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
    
25. 
    
26.     //设置定时器TIM2中断
    9 @1 a$ B! V. u& O" d* p3 a
27.     TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);                                  //设置定时器更新中断
    ) z* \5 i, p9 I0 X: Q+ F# _! K- g
28.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);                                 //清除中断标志，防止刚上电时进一次中断
    
29. 
    , g( }4 i* w; [% ~  P% Y
30.     //初始化中断
    
31.     BSP_NVIC_Init(TIM2_IRQn, 3, 3);
    6 G( e+ H- {! N5 H
32. 
    
33.     //使能定时器TIM2
    
34.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
    % t. Z1 `# ~& N1 c- a) x0 j
35. }

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1. long long lvalCur;
   4 J5 F; E4 |5 u$ f' O
2. long long lValPrev;
   * t* q" F6 p& m- u0 j$ Y
3. float fSpeedVal;
   
4. void TIM2_IRQHandler(void)
   
5. {
   
6.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
   
7. 
   7 A. u3 r- x- x0 ]
8.     if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
   0 ]; E. w; s+ _& @0 @
9.     {      
   , N/ m  L4 f# o7 [. g8 q: X8 G
10.       extern long long lSpeedCnt;
    $ n- z+ C4 L! ~4 f% U% k# a
11. 
    & D1 I# j8 K' g, M5 C2 L  V
12.       lvalCur = lSpeedCnt;
    / d3 `' I! k# T: n/ H; A( N
13.       fSpeedVal = (float)lvalCur - (float)lValPrev;
    ) x) n) N% T- z: D6 f  ~' X- _
14.       fSpeedVal /= 5.0;
    ( L- S" `* p/ t( p( {' F  y
15.       fSpeedVal *= 1.38;      
    
16.       lValPrev = lvalCur;
    # X# w$ i0 X" q- g3 h
17.       TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_Update);
    8 h& p) X6 `2 I- o+ s* U9 P
18.     }
    
19.     OSIntExit();             // 告诉ucosii系统退出中断
    
20. 
    ! H7 a7 U- c% y& `
21. }

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0 Q1 \! l* [4 b/ D4 j' Z! G: V3.3.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。
0 p$ i$ {( c2 J4 h6 q+ \
第一个任务中运行代码如下：
5 V% ?5 ]3 f' O" S
( j( E% \$ S. p- D0 X' _! w  G( r) `

1. while(DEF_TRUE)
   ) M/ }( H  o6 L- _
2.     {              
   1 x% v0 B6 }9 h- b2 D' ?
3.         extern float fSpeedVal;
   ) Z' w% _1 @9 N- q+ m
4.         if((int)(fSpeedVal*100) > 9999)
   
5.         {
   
6.             printf("9999");
   
7.         }
   * W' E7 l' D/ S$ S( s/ L
8.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 999)
   0 S, w' C  |5 }
9.         {
   
10.             printf("%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
11.         }
    5 E5 i/ l  s9 o( |2 C1 f
12.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 99)
    
13.         {
    + d5 U  p2 a! O9 J
14.             printf("0%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
15.         }
    5 _/ j% {8 }! P' F
16.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 9)
    
17.         {
    , u8 I9 S5 S% t: v& k
18.             printf("00%d",(int)(fSpeedVal*100));
    / P( Y$ B+ u, z! ]
19.         }
    
20.         else
    5 C4 o# Y% T; o) u2 E* o( A" [
21.         {
    0 }8 i* \3 K2 R
22.             printf("000%d",(int)(fSpeedVal*100));
    % E0 j- w, N, i
23.         }     
    # m0 A- A, c, v/ \& U: Q
24. 
    
25.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 80);
    
26.     }        

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第二个任务中代码如下：

1. while (DEF_TRUE)
   % C" p/ f; M, Y; j& p0 ]- }; i* _$ y& s
2.     {     
   ) j" W# ~! M# c% D
3.         BSP_LED_Toggle(1);  
   4 @& q4 W% v1 ?9 F5 m" D
4.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);
   
5.     }

复制代码

整体运行稳定，满足项目需求。
( y$ C9 J7 w: I, x1 y4 V
7 m. E  g2 d! e/ G( Q* C7 @2 h