基于MSPM0G3507的非接觸門禁控制系統(tǒng)

1   項目簡介

在一些特殊的場所，比如傳染病病房、手術室等需要嚴格區(qū)分污染區(qū)與非污染區(qū)的場景，對于非接觸來替換一些按鍵等，就非常有意義。本項目是通過手勢傳感器來控制隔離門禁的案例。

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

門禁端在啟動后執(zhí)行自檢，將起點到終點的位置檢測好，并把運行一次的時間打包通過CAN 總結發(fā)送出來。門禁端在接收到指令后，與本身的位置相結合，執(zhí)行相應的指令。通過PWM 來產(chǎn)生指定頻率的脈沖驅動步進電機，通過DIR 高低電平設置來改變電機運行方向，通過滑臺來實現(xiàn)門禁的打開與關閉功能。

實現(xiàn)功能，手勢向上，關閉門禁，手勢向下，打開門禁，手勢下壓，急停。

2   硬件結構圖

1.1 Bom表（寫明器件型號）；

1.2 軟件開發(fā)：

【開發(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 來驅動。

1.1.1 IIC 的配置

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

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(shù)據(jù)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(shù)的實現(xiàn)：

代碼中如果有CAN 的數(shù)據(jù)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(diào)用數(shù)據(jù)處理函數(shù)

在數(shù)據(jù)處理函數(shù)中，如果是門禁端，則判斷是否為命令的ID，如果是則根據(jù)命令設置電機運行方向：

在控制端則對接收的ID 進行判斷，并進行數(shù)據(jù)解析：

CAN發(fā)送：

在進入主循環(huán)中，先對CAN的數(shù)據(jù)進行初始化：

【PWM】

在pwm代碼方面只需要啟動或者關閉定時器就行了。

【IIC 驅動】

在工程中添加i2c 的驅動封裝i2c_app.c/h

這個驅動封裝了讀寫兩個驅動，可實現(xiàn)與硬件低層的解耦。具體代碼見附件。

【OLED】

使用公有的OLED 驅動庫，只需要封裝OLED_WR_Byte 即可實現(xiàn)驅動的移植。

手勢傳感器有現(xiàn)成的驅動庫，我這里只需要添加iic的讀寫驅動即可。

【PAJ7620 手勢傳感器】

PAJ7620 移植驅動，與OLED 一樣也只需要重寫讀寫函數(shù)即可以完成驅動的移植

以上是主要代碼的介紹。

【程序流程圖】

門禁端

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 來實現(xiàn)特殊環(huán)境下的無接觸的門禁控制，可以實現(xiàn)多點對一點控制，一對多的數(shù)據(jù)交互。

整個項目的亮點就是MSPM0G3507 擁有80M 主頻， 搭載了FDCAN 高速總線， 可以輕松實現(xiàn)多個MCU 的組網(wǎng)，相比傳感的485 的總線組網(wǎng)有質的提升，F(xiàn)DCAN 總線可以實現(xiàn)多對多的組網(wǎng)。同時這個MCU還有高速的IIC 總線，可以實現(xiàn)一路IIC 驅動多個如OLED、PAJ7620 的外設。

同時使用了MSPM0G3507 的PWM 外設，可以精準的驅動步進電機。實現(xiàn)如門禁等電機控制場景。

（本文來源于《EEPW》202501）