本設(shè)計采用STM32系列單片機為控制核心，基于電容傳感器芯片FDC2214制作紙張計數(shù)顯示裝置。FDC2214是基于LC諧振電路原理的一個電容檢測傳感器，它將電容傳感器狀態(tài)信息通過I2C傳送到STM32最小系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理。此次設(shè)計采用二分法實現(xiàn)測量紙張數(shù)目的精準(zhǔn)值。本設(shè)計具有自檢和測量功能，自檢功能下能夠報告兩極板之間是否短路；測量功能下能夠檢測到紙張數(shù)量并由蜂鳴器提示，顯示器顯示數(shù)量。

　　一、方案論證與比較

　　1.傳感器

　　方案一：采用電容傳感器。電容傳感器的特點：（1）小功率、高阻抗。電容傳感器的電容量很小，一般為幾十到幾百微法，因此具有高阻抗輸出；（2）小的靜電力和良好的動態(tài)特性。電容傳感器極板間的靜電力很小，工作時需要的作用能量極小和它有很小的可動質(zhì)量，因而具有較高的固有頻率和良好的動態(tài)特性；（3）本身發(fā)熱影響小（4）可進行非接觸測量。紙張厚度測量是基于變介電容傳感器的一種精密測量，它可以實現(xiàn)簡單的厚度。

　　方案二：采用LM339電壓比較器的紙張厚度檢測電路。該電路由電源電路、紅外檢測電路和控制執(zhí)行電路組成。交流220V電壓經(jīng)變壓器降壓，整流二極管進行整流、濾波電路濾波之后產(chǎn)生12V的直流電壓，供給紅外檢測電路和控制執(zhí)行電路。 由光敏二極管光線強度判斷紙張厚度。

　　綜上，題目任務(wù)要求為設(shè)計兩平行極板的硬件電路，故選擇方案一采用電感式傳感器。

　　2.主控核心芯片

　　方案一：采用AT89S51。AT89S51是一個低功耗，高性能COMS 8位單片機，片內(nèi)4kBytesISP（In-systemprogrammable） 的可反復(fù)擦寫1000次的Flash 只讀程序存儲器。芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用提供高性價比的解決方案。

　　方案二：采用STM32系列。STM32系列具有高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計ARM Cortex-M3內(nèi)核，編程以及接口相對簡單，并且自帶模數(shù)轉(zhuǎn)換功能，工作速度快。

　　綜上，STM32系列更好的滿足題目要求，STM32系列的優(yōu)勢自帶AD，處理的速度相對較快。