DIY低成本激光+霍尔转速计 [已开源]

飞向狙沙 · 发表于 2025-6-12 15:33:16

硬件地址: 激光转速计

软件地址: 迷你转速计

视频效果:

最近按照坛友推荐25买了一把山寨戴森吹风机，一直好奇实际转速有多少，正好前段时间看到坛友制作的激光转速计，那就复制一个，原贴：制作激光反射式转速仪与红外遥控器解码 - 创意DIY 数码之家

外壳前后盖拼版打印，所以需要分割，懒得打磨了，出现一堆邮票孔

元件：
霍尔传感器：A3144E
激光接收器：ISO0103
激光发射管：6MM 5MW 3V激光管
测量范围：
RPS:1-50000
RPM:6-999999
测量距离：
霍尔：1.5cm
激光：贴白纸10cm，铝箔纸之类的距离会增加，未测

RPS实际应该能到6w左右，通过示波器输出信号有时候会显示异常，不确定是不是示波器输出问题，反正5w以下稳定，也就是RPM上限实际为3000000,不过屏幕就放了6位数，显示不过来，所以超过999999直接显示红色999999了

支持激光+霍尔输入，转速模式RPM，计数器模式CTR，红外遥控模式IR(不支持，突然懒得写代码了)
顶部三个按键，
左边电源键加模式，长按开关机，短按切换模式
中间切换键，短按切换激光/霍尔
右边启动/停止

屏幕顶部显示模式：中间MAX停止时为最大值，启动时显示RPM，下边显示RPS，右下角显示LD激光/HL霍尔

计数器模式

实测：霍尔模式

激光模式

通过频率发生器直接给信号测试，内置RC时钟源，测试结果还算准确，偏差不大

背面，现在测试，所以没贴电池，正常使用可以贴个锂电池，厚度随意，长宽看着能塞进去就行，已经尽量把元件往边上放了。
另外需要注意的就是激光二极管焊接一定要快，磨磨唧唧的焊接很容易挂掉。

硬件没啥好说的，激光二极管发射信号，霍尔和激光接收管接受信号，其他都是屏幕充电类的辅助电路

飞向狙沙 · 发表于 2025-7-28 17:16:34

2025.7.28转速计升级说明

优化电池电量图标，解决图标闪烁问题
调整屏幕驱动，增加屏幕反色和RGB顺序配置
增加屏幕刷新频率配置
使用输入捕获方式重构转速测量机制
调整测量结果滤波机制
增加校准配置

固件下载方式（所有版本均适用）

前置说明：
下载过程中没有特殊说明下转速计都要要插Typec电源线保证供电正常，并且Typec电源线要和下载工具插入同一电脑，因为要通过电源线给转速计提供地线，不可电源线查充电器，下载线插电脑

需要安装STM32Cubeprogrammer，参考STM32CubeProg 下载及安装教程_stm32cubeprogrammer
温馨提示：这个二笔软件特别容易卡死崩溃，遇到问题就等一会，再不行就任务管理器直接杀了重开
STLINK下载
1.插入STLINK，打开STM32CubeProgrammer，下拉工具列表找到STLINK，刷新Serial Number，正常会显示STLINK的序列号
2.修改频率为480kHz或更低，默认4000，现在质量不好的容易下载失败

3.点击Open file选择打开hex固件文件

4.转速计插入电源线供电开机
5.连接主板SWD到STLINK的SWDIO，SWC到STLINK的SWCLK
6.点击Connect连接，左下角Log区显示数据读取成功

7.点击Download下载按钮，等待下载完成
8.断开STLINK，拔掉电源线，长按电源键开机

TTL串口下载
1.插入串口工具，打开STM32CubeProgrammer，下拉工具列表找到UART，串口号选择串口工具COM编号（默认会从设备管理器查看编号，如果不会可以拔下串口工具刷新Port再插入串口工具查看列表中哪个COM口变化就选择哪个）
2.配置波特率，尽量选择115200或更小
3.点击Open file选择打开hex固件文件
4.转速计拔除电源线，关机
5.正确连接TTL和转速计TX RX（需交叉，TTL的TX连转速计RX）
6.短接SWC和3V3，然后长按开机键并插入电源线，设备进入Bootloader模式(长按开机键和直接插电源线都能让设备上电，在设备上电瞬间要保证SWC和3V3短接，之后就无所谓了)
7.点击Connect连接，左下角Log区显示数据读取成功

8.点击Download下载按钮，等待下载完成
9.断开STLINK，拔掉电源线，长按电源键开机

转速计校准
参考做一个频率基准源 - 创意DIY 数码之家，使用32763Hz时钟源输入转速计，查看转速计显示RPS，如32787，长按下键进入配置界面，短按电源键切换选项到calibration，然后短按上下键把数值修改为刚才转速计显示的RPS值，既32787，再短按电源键切换选项到Save，短按任意上下键保存数据，完成校准

飞向狙沙 · 发表于 2025-6-12 15:37:02

本来准备使用自定义字体，搞了个数码管字体，看着还行，结果发现自定义字体不支持设置背景色，只能先刷一层黑色再输出数字，导致闪屏严重，无奈使用内置字体，有点丑

#include "common.h"
#include "Arduino.h"
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_ST7735.h>
#include "OneButton.h"
// #include "DS_Digital12pt7b.h"
// #include "DS_Digital18pt7b.h"
// #include "Fonts/FreeSerifBold18pt7b.h"
// #include "Fonts/FreeSerifBold12pt7b.h"
// LCD
SPIClass SPI_2(LCD_MOSI,LCD_MISO,LCD_SCK,-1);
Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(&SPI_2,LCD_CS, LCD_DC, LCD_RES);
//key
OneButton btnPower(POWER_S, true);
OneButton btn2(KEY2,true);
OneButton btn3(KEY3,true);
#define UPPER_LIMIT 999999
// MENU
//菜单选项，取值123，切换菜单是设置为对应负值
signed char menu=-1;
#define menuRPM 1
#define menuCTR 2
#define menuIR 3
//是否激光模式 true激光 false霍尔
bool isLD=true;
//是否启动
bool isStart=false;
//计数器计数统计
unsigned long count = 0;
//频率计记录上次触发时间
unsigned long lastTime = 0;
//频率计触发间隔,用于计算频率
long delayTime = 0;
float rps = 0.0;
float rpsMax= 0.0;
bool isBtn2Click=false;
bool isBtn3Click=false;
//计数器模式启动时间
int startTime = 0;
long runningTime;
void pulseInterrupt() {
long micro=micros();
delayTime=micro-lastTime;
lastTime=micro;
count++;
}
//GPIO初始化
void initPin(){
pinMode(POWER_C,OUTPUT);
pinMode(POWER_S,INPUT_PULLUP);
pinMode(KEY2,INPUT_PULLUP);
pinMode(KEY3,INPUT_PULLUP);
pinMode(LD_CTRL, OUTPUT);
pinMode(SIGNAL,INPUT_PULLUP);
pinMode(LD_POWER,OUTPUT);
pinMode(HL_POWER,OUTPUT);
pinMode(LCD_BLK,OUTPUT);
pinMode(BAT_ADC,INPUT);
digitalWrite(POWER_C,LOW);
digitalWrite(LD_CTRL,LOW);
digitalWrite(LD_POWER, LOW);
digitalWrite(HL_POWER, HIGH);
digitalWrite(LCD_BLK, LOW);
}
//电源键单击
void btnPowerClick(){
menu++;
if(menu>3)
menu=1;
menu=-menu;
}
//电源键长按
void btnPowerLongPress(){
powerOff();
}
void btn2Click(){
isBtn2Click=true;
}
void btn3Click(){
isBtn3Click=true;
}
//屏幕初始化
void initLCD(){
// INITR_GREENTAB
// INITR_144GREENTAB
// INITR_HALLOWING
// INITR_MINI160x80
// INITR_MINI160x80_PLUGIN
// INITR_BLACKTAB
// INITR_HALLOWING
// tft.initR(INITR_MINI160x80_PLUGIN);
tft.initR(INITR_MINI160x80_PLUGIN);
// tft.setTextWrap(true);
tft.setFont(NULL);
tft.setRotation(1);
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
digitalWrite(LCD_BLK,HIGH);
}
//开机
void powerOn(){
digitalWrite(POWER_C,HIGH);
}
//关机
void powerOff(){
digitalWrite(POWER_C,LOW);
}
void startLD(){
digitalWrite(LD_CTRL,HIGH);
digitalWrite(LD_POWER,LOW);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SIGNAL), pulseInterrupt, FALLING); // 下降沿触发
}
void stopLD(){
digitalWrite(LD_CTRL,LOW);
digitalWrite(LD_POWER,HIGH);
detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SIGNAL));
}
void startHALL(){
digitalWrite(HL_POWER,LOW);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SIGNAL), pulseInterrupt, FALLING); // 下降沿触发
}
void stopHALL(){
digitalWrite(HL_POWER,HIGH);
detachInterrupt(digitalPinToInterrupt(SIGNAL));
}
void stop(int menu){
isStart=false;
stopLD();
stopHALL();
}
// 刷新电池图标
void refreshBat(){
int analogValue = analogRead(BAT_ADC);
int endX=156;
int length=24;
// 4.15(643)满格 3.5(543)没电
int max=643;
int min=543;
float step=(max-min)/length;
step=(analogValue-min)/step;
if(step<0)
step=0;
else if(step>length)
step=length;
length=round(step);
//电池头
tft.fillRect(130,7,2,10,ST7735_WHITE);
//电池体外壳
tft.drawRect(132,4,26,16,ST7735_WHITE);
//清空
tft.fillRect(133,5,24,14,ST7735_BLACK);
//电量
tft.fillRect(endX-length+1,5,length,14,ST7735_GREEN);
}
//菜单切换
void switchMenu (int menu){
tft.fillScreen(ST7735_BLACK);
tft.fillRect(0,0,120,24,ST7735_BLACK);
tft.drawRect(0,0,41,24,ST7735_GREEN);
tft.drawRect(40,0,41,24,ST7735_GREEN);
tft.drawRect(80,0,41,24,ST7735_GREEN);
tft.fillRect((menu-1)*40,0,41,24,ST7735_GREEN);
// tft.setFont(&FreeSerifBold12pt7b);
tft.setTextSize(2);
tft.setTextColor(menu==1?ST7735_RED:ST7735_GREEN);
tft.setCursor(3,5);
tft.print("RPM");
tft.setTextColor(menu==2?ST7735_RED:ST7735_GREEN);
tft.setCursor(43,5);
tft.print("CTR");
tft.setTextColor(menu==3?ST7735_RED:ST7735_GREEN);
tft.setCursor(88,5);
tft.print("IR");
tft.fillRect(0,25,160,55,ST7735_BLACK);
}
//刷新RPM界面
void refreshRPM(){
float rps;
char buffer[7]; // 6位数字 + 1位字符串结束符 '\0'
long lRps; // 四舍五入取整
long ms=millis();
//micro时钟溢出或者第一次统计,不计算
if(delayTime>0){
rps=1000000.0/delayTime;
if((rps*60)<6)
rps=0;
}
//最低频率限制 6rpm,小于6rpm时为0
if((lastTime/1000+1000*10)<ms)
rps=0;
if(rpsMax<rps)
rpsMax=rps;
if(!isStart){
rps=rpsMax;
}
// tft.setFont(&FreeSerifBold12pt7b);
tft.setTextSize(2);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(0,40);
if(isStart)
tft.print("RPM:");
else
tft.print("MAX:");
tft.setTextColor(ST7735_MAGENTA,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(0,65);
tft.print("RPS:");
tft.setTextColor(ST7735_MAGENTA,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(52,65);
lRps= (long)round(rps);
sprintf(buffer, "%05d", lRps);
// tft.fillRect(45, 60, 115, 20, ST7735_BLACK);
tft.print(buffer);
// tft.setFont(&FreeSerifBold18pt7b);
tft.setTextSize(3);
tft.setCursor(52,35);
lRps= (long)round(rps*60);
//上限999999,超过999999显示999999红色
tft.setTextColor(lRps<UPPER_LIMIT?ST7735_YELLOW:ST7735_RED,ST7735_BLACK);
if(lRps>UPPER_LIMIT){
lRps=UPPER_LIMIT;
}
sprintf(buffer, "%06d", lRps);
// tft.fillRect(45, 30, 115, 30, ST7735_BLACK);
tft.print(buffer);
tft.setTextSize(2);
tft.setTextColor(isStart?ST7735_GREEN:ST7735_RED,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(135,65);
tft.print(isLD?"LD":"HL");
}
void refreshCTR(){
if(isStart){
runningTime=millis()/1000-startTime/1000;
}
char buffer[9]; // 6位数字 + 1位字符串结束符 '\0'
tft.setTextSize(2);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(0,40);
tft.print("CTR:");
int hours = runningTime / 3600;
int remainingSeconds = runningTime % 3600;
int minutes = remainingSeconds / 60;
int seconds = remainingSeconds % 60;
sprintf(buffer, "%02d:%02d:%02d", hours, minutes, seconds);
tft.setTextColor(ST7735_MAGENTA,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(0,65);
tft.print(buffer);
tft.setTextSize(3);
tft.setTextColor(ST7735_YELLOW,ST7735_BLACK);
tft.setTextColor(count<UPPER_LIMIT?ST7735_YELLOW:ST7735_RED,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(52,35);
sprintf(buffer, "%06d", count<UPPER_LIMIT?count:UPPER_LIMIT);
tft.print(buffer);
tft.setTextSize(2);
tft.setTextColor(isStart?ST7735_GREEN:ST7735_RED,ST7735_BLACK);
tft.setCursor(135,65);
tft.print(isLD?"LD":"HL");
}
void btnHandler(){
//菜单切换
if(menu<0){
menu=-menu;
switchMenu(menu);
isStart=false;
stop(menu);
switch(menu){
case 1:
rps=0;
delayTime=100000000;
rpsMax=0;
break;
case 2:
count=0;
startTime=millis();
runningTime=0;
}
}
//RPM页面按键处理
if(menu==1){
if(isBtn2Click){
isBtn2Click=false;
isLD=!isLD;
}
if(isBtn3Click){
isBtn3Click=false;
isStart=!isStart;
if(isStart){
rps=0;
rpsMax=0;
if(isLD)
startLD();
else
startHALL();
}else{
stop(menu);
}
}
//CTR页面按键处理
}else if(menu==2){
if(isBtn2Click){
isBtn2Click=false;
isLD=!isLD;
}
if(isBtn3Click){
isBtn3Click=false;
isStart=!isStart;
if(isStart){
count=0;
startTime=millis();
if(isLD)
startLD();
else
startHALL();
}else{
stop(menu);
}
}
}
else if(menu==3){
}
}
void setup() {
Serial.setTx(SERIAL_TX);
Serial.setRx(SERIAL_RX);
Serial.begin(115200);
initPin();
delay(800);
powerOn();
initLCD();
btnPower.attachClick(btnPowerClick);
btnPower.attachLongPressStart(btnPowerLongPress);
btn2.attachClick(btn2Click);
btn3.attachClick(btn3Click);
}
long refreshTime;
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
long ms=millis();
//屏幕刷新
if((ms-refreshTime)>200){
refreshTime=ms;
refreshBat();
if(menu==1)
refreshRPM();
else if (menu==2){
refreshCTR();
}
}
//按键tick
btnPower.tick();
btn2.tick();
btn3.tick();
//按键处理
btnHandler();
}

复制代码

confessor · 发表于 2025-6-12 15:53:10

这个有点儿高级了，不知道打板文件能不能分享一下啊！复刻成本大概在多少啊？

飞向狙沙 · 发表于 2025-6-12 16:00:59

confessor 发表于 2025-6-12 15:53
这个有点儿高级了，不知道打板文件能不能分享一下啊！复刻成本大概在多少啊？
...

打样文件要是有人玩的话我整理一下可以开源出来，成本为这个屏幕+激光管+激光接收+霍尔+单片机10块左右，剩下的各种容阻三极管有库存就花不了钱，没库存的话采购起来稍微麻烦点，估计也就是十块钱吧。

sadfun · 发表于 2025-6-12 16:16:47

谢谢分享~进来学习一下

hbdj1234 · 发表于 2025-6-12 16:17:01

看着非常不错

majiwu1234 · 发表于 2025-6-12 16:19:32

好东西，楼主玩的都是高科技啊，有需要的坛友可以找你订做成品，估计成本不到30元吧（不含外壳，小锂电）。

confessor · 发表于 2025-6-12 16:25:59

飞向狙沙发表于 2025-6-12 16:00
打样文件要是有人玩的话我整理一下可以开源出来，成本这个屏幕+激光管+激光接收+霍尔+单片机10块左右，剩 ...

我手头有8h1k08a 不知道能否通用？

muyan · 发表于 2025-6-12 16:26:23

飞向狙沙发表于 2025-6-12 16:00
打样文件要是有人玩的话我整理一下可以开源出来，成本这个屏幕+激光管+激光接收+霍尔+单片机10块左右，剩 ...

直接立创开源吧

laipihou · 发表于 2025-6-12 16:51:45

估计众仪和菲尼瑞斯的测速仪马上就要出来了

fqazwsx12 · 发表于 2025-6-12 17:43:58

好啊，这个感觉很多人想要一个玩

mhtlov · 发表于 2025-6-12 17:52:26

额，工具越来越多

just56 · 发表于 2025-6-12 17:57:15

我的中仪VA8030转速表

量程才3万转，只够测测小风扇
测现在的高速无刷动辄超量程
大佬如果开团购的话真想买个成品了

shuzhi · 发表于 2025-6-12 18:20:11

示波器不错，自己做的吗？

飞向狙沙 · 发表于 2025-6-12 19:45:22

majiwu1234 发表于 2025-6-12 16:19
好东西，楼主玩的都是高科技啊，有需要的坛友可以找你订做成品，估计成本不到30元吧（不含外壳，小锂电）。 ...

不到30，到时候整理下开源

飞向狙沙 · 发表于 2025-6-12 19:46:21

confessor 发表于 2025-6-12 16:25
我手头有8h1k08a 不知道能否通用？

主控stm32g030c8t6

飞向狙沙 · 发表于 2025-6-12 19:56:11

just56 发表于 2025-6-12 17:57
我的中仪VA8030转速表

量程才3万转，只够测测小风扇

以前的风扇3w还行，玩高速涵道的话确实不够看，动不动10w+,这几天会开源，就不开团了，没那个心思

just56 · 发表于 2025-6-12 22:11:50

飞向狙沙发表于 2025-6-12 19:56
以前的风扇3w还行，玩高速涵道的话确实不够看，动不动10w+,这几天会开源，就不开团了，没那个心思 ...

很多开源项目，最后反而让中间商赚差价了，绝大多数普通用户不具备焊接贴片的能力，不如动员斑竹把优秀作品加入魅色系列全家桶，既摊薄成本节约时间，也能让玩家花钱支持论坛

dirtyacc · 发表于 2025-6-12 23:50:59

做得挺好的，迟下抄一个

dirtyacc · 发表于 2025-6-13 00:01:28

just56 发表于 2025-6-12 22:11
很多开源项目，最后反而让中间商赚差价了，绝大多数普通用户不具备焊接贴片的能力，不如动员斑竹把优秀作 ...

我去年买了个ptc加热板，就是某仙子的，不到10元一块，让我思路大开。从此不再怕贴片。练习贴2,3次就能贴出机器差不多的效果。从去年9月开始到现在已经做了超过20个贴片diy项目，包括仿做这种比较多元件的差分探头：
https://oshwhub.com/adminismk/50 ... -differential-probe

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