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。
$ k$ q1 v# w  l! M
& X& i8 b/ a* B5 l$ L1. 硬件配置：
/ A3 ~" ~% M: y- q. U
/ @" g% a% j% e  \1.1. 运动自行车；
# q1 x! m! h' D. I
* r5 }1 w& Z0 K5 s; s: M

1.2. 磁感应开关与专用磁铁；   
0 m; R7 r3 j/ n+ c( S/ X

" O; ]5 y; H' g! W% N; P! J1.3. 基于Stm32f103zet6芯片的开发板（七星虫），如下图；
& C1 i+ ~" N; r+ A1 c
. E* b5 |) O) e7 @! y6 ?5 o

) [. [" {' t! g
1.4. 连接线若干；
# M& o2 h3 I( b
1.5. miniusb线缆，用于给开发板供电及串口通信。
! y6 y* a. o& G, E8 _
5 z1 \! @. F, T# M6 ~  _

2. 系统描述与框图：
7 R1 N+ [' E6 K; O- L+ }
% U. c4 k8 A/ f' X. v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：

$ N9 e. D( b5 ^

3. 软件实现
( y& G% N7 l8 Y* D4 M# [/ j! V
6 ~7 @4 |; G; O' 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. void EXTIX_Init(void)
   7 v+ C2 D: E! H  ?& [$ v
2. {
   $ w  u1 V/ b! A
3.     EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;
   % m! ^. m4 c" ~( y( C/ S2 ~
4.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   
5.     GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   5 I- t9 e3 k3 m# G9 p
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);   
   , p4 B* A+ u( Q; N7 I1 H, S0 v
10.      // 启 AFIO 时钟
    8 c' e; Q6 K7 l+ w# P7 d% Q/ l# |
11.     RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
    
12.     //GPIOE.0 中断线以及中断初始化配置,下降沿触发
    % m+ F, y! K& F5 C* I$ X
13.     GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOE,GPIO_PinSource0);// 配置中断线为0
    
14.     EXTI_InitStructure.EXTI_Line=EXTI_Line0;
    : T- O- J  m2 ?7 O
15.     EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    9 B) Z. g; \2 q5 U1 b, z/ Z
16.     EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; // 下降沿触发
    , H9 _$ l; o) U9 \$ U* {0 ^: C
17.     EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    ( ~' z# I5 }; r+ A
18.     EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); // 初始化中断线参数
    2 \9 A1 R. D1 a; G0 m& H5 O6 q
19. 
    
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，
    1 x4 F$ }; ~- `0 Q& X
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
    
24.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);                                 // 初始化 NVIC
    
25. }
    
26. // 外部中断0服务程序
    / X+ O- _  A4 T6 k# d2 B, b
27. long long lSpeedCnt = 0;
    8 v* F- r- {3 t2 c% O
28. void EXTI0_IRQHandler(void)
    
29. {
    ' `+ D8 g2 q8 L
30.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
    1 A! A/ n: k( T2 J, X$ `* n
31. 
    
32.     if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOE, DEF_BIT_00)==0) // PE0检测到下降沿
    1 z. E5 h; t. g! i! ?
33.     {
    
34.         // 累计中断次数，每隔10次改变led1状态
    
35.         if(!((lSpeedCnt++)%10))
    0 l# W! a! V4 x2 n5 e7 G$ w! ^
36.         {
    
37.             BSP_LED_Toggle(2);
    
38.         }
    - l/ u+ l' I$ R* V/ D7 t* {  P$ \. i
39.     }
    . i* Y) I3 h* l9 J
40.     EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); // 清除LINE0上的中断标志位
    ; U9 ^" A# O+ x+ h9 n+ y! w
41. 
    : ?( v( g; P( u" _5 M
42.     OSIntExit             // 告诉ucosii系统退出中断
    " Y& C9 L1 [" I7 A% F9 l. \4 l
43. }

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+ j& o( j- G0 H. X% }# v
3.2.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：
' k; P, f  y! [9 e4 v; T
/ w2 X# k# _" ^( X: q

1. /*******************************************************************************
   
2. * Function Name  : BSP_TIM2_Init
   + Z$ e6 f4 D9 Z' v
3. * Description    : Compute return latest speed measurement
   : b6 h: v/ R7 r% l5 M
4. * Input          : None
   
5. * Output         : s16
   6 j) z4 D2 g1 }" |4 H0 }" m/ t
6. * Return         : Return the speed in 0.1 Hz resolution.                    
   # U7 `, s6 C: X3 ?; T. h
7. *******************************************************************************/
   6 x5 x- B6 B; B
8. static void BSP_TIM2_Init(u16 arr, u16 psc)
   
9. {
   3 W6 p+ f9 w; d, P
10.     TIM_TimeBaseInitTypeDef   bsp_tim2_init;   
    
11. 
    
12.     //使能TIM2时钟
    
13.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE);
    
14. 
    
15. 
    7 b% y, }+ e5 B  @. c1 Z' F
16.     TIM_DeInit(TIM2);
    
17.     TIM_TimeBaseStructInit(&bsp_tim2_init);
    
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
    : Y; E! O& M) S2 _' n( F) |
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
    6 q  I, c5 N: C
22.     bsp_tim2_init.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;                             //时钟不分频
    
23. //    bsp_tim2_init.TIM_RepetitionCounter = ;                                   //高级定时器用，这里不需设置
    ! d. ?) _4 h, M" r0 O
24.     TIM_TimeBaseInit(TIM2, &bsp_tim2_init);                                     //初始化定时器
    ( y+ Z& S' Q1 ~; b4 C4 ^
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
    
28.     TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);                                 //清除中断标志，防止刚上电时进一次中断
    4 _4 W* {5 ^, B
29. 
    
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;
   ; {" w' c  ]2 o1 L
2. long long lValPrev;
   
3. float fSpeedVal;
   7 A( e# b% x! g9 A8 L
4. void TIM2_IRQHandler(void)
   9 ]6 U- {5 T% h" @2 L: h1 b
5. {
   2 f8 R9 }: j- Z) }( O9 U/ c1 p5 t
6.     OSIntEnter();             // 告诉ucosii系统进入中断
   , O* X* [) k( f7 E" ?) \
7. 
   
8.     if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET)
   * M$ \& M5 V- M, H( \" \
9.     {      
   
10.       extern long long lSpeedCnt;
    
11. 
    
12.       lvalCur = lSpeedCnt;
    
13.       fSpeedVal = (float)lvalCur - (float)lValPrev;
    
14.       fSpeedVal /= 5.0;
    
15.       fSpeedVal *= 1.38;      
    
16.       lValPrev = lvalCur;
    
17.       TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_IT_Update);
    8 L; v2 B( J. g$ d$ a" f
18.     }
    , B& K3 m7 U* N- Y
19.     OSIntExit();             // 告诉ucosii系统退出中断
    
20. 
    $ H4 d( l6 z+ K5 I8 E
21. }

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, |+ Q5 b# ~" o: _3.3.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)
   + @% S' p% z' @; u- z/ r
2.     {              
   2 i" I* _, c+ }+ i
3.         extern float fSpeedVal;
   
4.         if((int)(fSpeedVal*100) > 9999)
   
5.         {
   5 C" A* B/ {3 |; B6 n
6.             printf("9999");
   7 C+ A. C5 p# W+ w9 k$ r8 t$ t
7.         }
   
8.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 999)
   
9.         {
   
10.             printf("%d",(int)(fSpeedVal*100));
    
11.         }
    
12.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 99)
    - u6 H. q& F: a: h
13.         {
    
14.             printf("0%d",(int)(fSpeedVal*100));
    ' c. q9 }/ q9 \! g' a
15.         }
    9 @& n$ b3 B9 b' B+ _
16.         else if((int)(fSpeedVal*100) > 9)
    9 w& m* y# |6 j# u
17.         {
    ! \" Y& ]9 ~- {1 j
18.             printf("00%d",(int)(fSpeedVal*100));
    ! Z1 ^& F' V9 |* [
19.         }
    
20.         else
    
21.         {
    : A3 o/ a( |8 k8 O9 }* C7 U
22.             printf("000%d",(int)(fSpeedVal*100));
    ( g& W& m! @7 S; Z- R
23.         }     
    9 R/ |- x; z' ?# R2 w! P0 `6 y
24. 
    4 `- L2 b+ N0 B9 l" I' G
25.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 80);
    
26.     }        

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第二个任务中代码如下：
$ n# w. S; s8 h# r

1. while (DEF_TRUE)
   , B4 v% p! q& P1 \
2.     {     
   
3.         BSP_LED_Toggle(1);  
   
4.         OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 100);
   " B" ^  ]5 `; j( n- {: }& Z; }
5.     }

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, X6 s  s) b# U# Q, [: ]整体运行稳定，满足项目需求。
5 n# K1 ]$ v" H- r1 T
3 b2 }+ G" F/ x0 n9 c