基于MSPM0G3507的非接觸門(mén)禁控制系統

1   項目簡(jiǎn)介

在一些特殊的場(chǎng)所，比如傳染病病房、手術(shù)室等需要嚴格區分污染區與非污染區的場(chǎng)景，對于非接觸來(lái)替換一些按鍵等，就非常有意義。本項目是通過(guò)手勢傳感器來(lái)控制隔離門(mén)禁的案例。

控制端在正常接收到門(mén)禁端的狀態(tài)信息后，獲門(mén)禁位置信息，同步顯示到OLED 屏上。當手勢傳感器捕捉到指定動(dòng)作后，通過(guò)CAN 總線(xiàn)發(fā)送手勢指令。

門(mén)禁端在啟動(dòng)后執行自檢，將起點(diǎn)到終點(diǎn)的位置檢測好，并把運行一次的時(shí)間打包通過(guò)CAN 總結發(fā)送出來(lái)。門(mén)禁端在接收到指令后，與本身的位置相結合，執行相應的指令。通過(guò)PWM 來(lái)產(chǎn)生指定頻率的脈沖驅動(dòng)步進(jìn)電機，通過(guò)DIR 高低電平設置來(lái)改變電機運行方向，通過(guò)滑臺來(lái)實(shí)現門(mén)禁的打開(kāi)與關(guān)閉功能。

實(shí)現功能，手勢向上，關(guān)閉門(mén)禁，手勢向下，打開(kāi)門(mén)禁，手勢下壓，急停。

2   硬件結構圖

1.1 Bom表（寫(xiě)明器件型號）；

1.2 軟件開(kāi)發(fā)：

【開(kāi)發(fā)平臺】

Code Composer Studio Version: 12.7.0.00007

【外設的配置】

本項目主要的外設由IIC、PWM、CAN 來(lái)驅動(dòng)。

1.1.1 IIC 的配置

配置為1M 的速率，同時(shí)開(kāi)啟收接中斷，配置發(fā)送與接收的緩沖區。

1.1.2 PWM的配置

選擇pwm0，以及通道0 為輸出，配置輸出1KHz的輸出波形，占空比50%。

配置輸出的IO為PB0

1.1.3 CAN的配置

配置仲裁速率為250K，數據傳輸速率為2M。

選擇RX為PA13，TX為PA12

保存后生成工程。

【公共代碼】

CAN發(fā)送與接收代碼

1.CAN接收中斷函數的實(shí)現：

代碼中如果有CAN 的數據接收，則更新接收標志

gServiceInt。

在主循環(huán)中判斷接收接收標志位，如果為真則調用數據處理函數

在數據處理函數中，如果是門(mén)禁端，則判斷是否為命令的ID，如果是則根據命令設置電機運行方向：

在控制端則對接收的ID 進(jìn)行判斷，并進(jìn)行數據解析：

CAN發(fā)送：

在進(jìn)入主循環(huán)中，先對CAN的數據進(jìn)行初始化：

【PWM】

在pwm代碼方面只需要啟動(dòng)或者關(guān)閉定時(shí)器就行了。

【IIC 驅動(dòng)】

在工程中添加i2c 的驅動(dòng)封裝i2c_app.c/h

這個(gè)驅動(dòng)封裝了讀寫(xiě)兩個(gè)驅動(dòng)，可實(shí)現與硬件低層的解耦。具體代碼見(jiàn)附件。

【OLED】

使用公有的OLED 驅動(dòng)庫，只需要封裝OLED_WR_Byte 即可實(shí)現驅動(dòng)的移植。

手勢傳感器有現成的驅動(dòng)庫，我這里只需要添加iic的讀寫(xiě)驅動(dòng)即可。

【PAJ7620 手勢傳感器】

PAJ7620 移植驅動(dòng)，與OLED 一樣也只需要重寫(xiě)讀寫(xiě)函數即可以完成驅動(dòng)的移植

以上是主要代碼的介紹。

【程序流程圖】

門(mén)禁端

控制端

3   項目總結

本項目主要是在利用Ti 的MSPM0G3507 這顆優(yōu)秀的MCU 來(lái)實(shí)現特殊環(huán)境下的無(wú)接觸的門(mén)禁控制，可以實(shí)現多點(diǎn)對一點(diǎn)控制，一對多的數據交互。

整個(gè)項目的亮點(diǎn)就是MSPM0G3507 擁有80M 主頻， 搭載了FDCAN 高速總線(xiàn)， 可以輕松實(shí)現多個(gè)MCU 的組網(wǎng)，相比傳感的485 的總線(xiàn)組網(wǎng)有質(zhì)的提升，FDCAN 總線(xiàn)可以實(shí)現多對多的組網(wǎng)。同時(shí)這個(gè)MCU還有高速的IIC 總線(xiàn)，可以實(shí)現一路IIC 驅動(dòng)多個(gè)如OLED、PAJ7620 的外設。

同時(shí)使用了MSPM0G3507 的PWM 外設，可以精準的驅動(dòng)步進(jìn)電機。實(shí)現如門(mén)禁等電機控制場(chǎng)景。

（本文來(lái)源于《EEPW》202501）