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。

1. 硬件配置：
; B. J; Q3 v) Q! t* `7 k
  }+ B( I/ C" S4 x! r# }5 _2 Q" N1.1. 运动自行车；

1.2. 磁感应开关与专用磁铁；   

( o6 g1 U8 m- ]  P3 x* ?
1.3. 基于Stm32f103zet6芯片的开发板（七星虫），如下图；

% Q5 w4 `; y8 t# J

1.4. 连接线若干；
' y$ R! M+ X, o: n4 L
1.5. miniusb线缆，用于给开发板供电及串口通信。
2 S1 K7 M4 v" c& v

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：
' W5 U; u( s- G1 `! h# p
! ?5 P) A3 Q' b5 v3 t, j3 d

6 P, c: k& n$ F% U# N9 M5 I' M3. 软件实现

6 ]; ~" _% U5 K. n) {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：

- L5 l/ d# M# q$ P4 p- D' l

1. void EXTIX_Init(void)
   " y1 |7 j+ Y  ]6 Q7 c1 N: F
2. {
   
3.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
   
4.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   * D% O7 z# J# [0 @7 Z
6.     //  引脚端口初始化 PE0
   
7.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pin  = DEF_BIT_00;
   
8.     GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
   
9.     GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure);   
   * Y- g' T, a: R/ b/ k7 ]2 ]- X
10.      // 启 AFIO 时钟
    9 E. [4 i- L2 C( |/ L2 E$ }
11.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    + D8 ~9 X( H7 U5 Z
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
    % m4 w4 A8 g% t6 L, d& H
14.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
    : Q1 S7 I( a* a) d
15.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    
16.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; // 下降沿触发
    
17.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    
18.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化中断线参数
    
19. 
    ) T; M7 e4 ~2 q8 k
20.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn;                //使能按键外部中断通道
    8 L2 G9 C% k0 C4 ^! N
21.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02;    //抢占优先级 2，
    
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
    9 q* R$ V( I1 v
24.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                 // 初始化 NVIC
    
25. }
    6 Q% C5 T: n; v& A; J; O: z# a
26. // 外部中断0服务程序
    
27. long long lSpeedCnt = 0;
    7 t8 N" `& k$ T
28. void EXTI0_IRQHandler(void)
    
29. {
    ( q5 \0 U' L8 \  p( q4 L8 ]
30.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
    
31. 
    
32.     if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, DEF_BIT_00)==0) // PE0检测到下降沿
    . ?4 M3 g+ m3 g8 e( F
33.     {
    
34.         // 累计中断次数，每隔10次改变led1状态
    
35.         if(!((lSpeedCnt++)%10))
    2 c3 E: O7 f9 z
36.         {
    
37.             BSP_LED_Toggle(2);
    
38.         }
    
39.     }
    
40.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE0上的中断标志位
    " ]7 w6 [5 ?; a/ j. [$ W3 m" B
41. 
    " r) [" I3 C# E
42.     OSIntExit             // 告诉ucosii系统退出中断
    
43. }

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/ C/ H% b: g% }- e
7 \: U  ~% Q3 B7 x3.2.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：
( d3 B- g" O0 Y, I2 o& d' O$ {

1. /*******************************************************************************
   
2. * Function Name  : BSP_TIM2_Init
   
3. * Description    : Compute return latest speed measurement
   1 C+ s6 w" x3 `. n! M& c9 R; Z/ |
4. * Input          : None
   
5. * Output         : s16
   ( k5 g: s8 K9 N) A* ~  a: C
6. * Return         : Return the speed in 0.1 Hz resolution.                    
   
7. *******************************************************************************/
   " Y3 `  O  \* y
8. static void BSP_TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)
   ; S; t. Q) k; I$ ^+ l
9. {
   $ O' {4 {$ g' s3 _5 f9 z( w  ?' {7 E6 p! U
10.     TIM_TimeBaseInitTypeDef   bsp_tim2_init;   
    % e- [' a7 z5 i7 t, M
11. 
    
12.     //使能TIM2时钟
    2 v' c. {) ?, J( }/ R
13.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
14. 
    
15. 
    , W/ p7 H& b9 x! s2 E  h
16.     TIM_DeInit(TIM2);
    
17.     TIM_TimeBaseStructInit(&bsp_tim2_init);
    9 b  o& K$ r% Y7 h3 W' p& G
18.     //TIM2初始化
    
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
    8 t( i/ A4 o' M* \9 B
20.     bsp_tim2_init.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;                         //向上计数
    ; X& G" G: ^/ J, x
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
    1 M0 u% ?( B7 W2 ~; q' g
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
    , j% {2 a) W/ F4 a) U+ c
25. 
    
26.     //设置定时器TIM2中断
    
27.     TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE);                                  //设置定时器更新中断
    6 p6 x/ d0 ?* Y4 ]
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# B9 H' g" B7 E, b
29. 
    ) A; h' y6 q( t/ G" f. @
30.     //初始化中断
    
31.     BSP_NVIC_Init(TIM2_IRQn, 3, 3);
    
32. 
    
33.     //使能定时器TIM2
    
34.     TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
    
35. }

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1. long long lvalCur;
   
2. long long lValPrev;
   ( o, `( Y1 _  ?
3. float fSpeedVal;
   ( ]1 i( Z- f6 [( C' \+ S  A% T
4. void TIM2_IRQHandler(void)
   0 m; H' Z8 f8 @0 `
5. {
   
6.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
   
7. 
   
8.     if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
   
9.     {      
   
10.       extern long long lSpeedCnt;
    5 |+ [! y: b0 H* u! ~9 }; A
11. 
    ; q' _& R- s1 x5 a3 M
12.       lvalCur = lSpeedCnt;
    6 x2 @2 V; n$ i! M
13.       fSpeedVal = (float)lvalCur - (float)lValPrev;
    ' N& u6 Q5 P8 p; ?9 d5 H- I* l2 n
14.       fSpeedVal /= 5.0;
    $ I# {; Q- z  h) b
15.       fSpeedVal *= 1.38;      
    / g4 L- P* X( Z
16.       lValPrev = lvalCur;
    
17.       TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_Update);
    : H1 s) R" q) i! x+ G% L6 ?, ?
18.     }
    ( T& N0 L2 e' A# ^6 P: G
19.     OSIntExit();             // 告诉ucosii系统退出中断
    
20. 
    / E& T! {& P! W9 M. g+ v/ V9 N
21. }

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5 w/ z0 G+ W9 h6 t$ g3 J3.3.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：

1. while(DEF_TRUE)
   
2.     {              
   * X8 M, y% j4 t# C% \
3.         extern float fSpeedVal;
   # X7 e) d3 d  ^) X
4.         if((int)(fSpeedVal*100) > 9999)
   & t% d& J( X9 R! d5 n' q. G2 q( O
5.         {
   
6.             printf("9999");
   4 H8 T7 N! Z/ m
7.         }
   5 i. Q/ l: J9 H, Q3 j4 P
8.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 999)
     t  v8 f: d( L& u( n: G8 G( G
9.         {
   
10.             printf("%d",(int)(fSpeedVal*100));
    ) @/ a: V: J* d
11.         }
    # C3 G- J  b/ f- q2 c
12.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 99)
    
13.         {
    1 K0 Y, `7 X& f; R% Z- L7 z
14.             printf("0%d",(int)(fSpeedVal*100));
    : q4 O4 a7 y5 {: b8 N
15.         }
    
16.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 9)
    
17.         {
    5 A$ Q% E2 W0 c' }9 a9 n: Q$ N
18.             printf("00%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
19.         }
    2 C* y8 T7 w) [$ Q$ t/ K& [& I
20.         else
    
21.         {
    
22.             printf("000%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
23.         }     
    0 \+ r0 r/ Y2 A. E
24. 
    
25.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 80);
    . z  e4 g; ]3 x  Q
26.     }        

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第二个任务中代码如下：

% ^1 D( v5 _  c( D( T. V

1. while (DEF_TRUE)
   6 y% j7 U! x. U6 c2 P# B7 r
2.     {     
   
3.         BSP_LED_Toggle(1);  
   / x$ Y; A/ m: C: m
4.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);
   
5.     }

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整体运行稳定，满足项目需求。
) r8 Z7 x+ o' Q7 t

* h( V3 Q- x" u7 C2 H; t. Y% \