本次設計內容為制作一個管道內鋼珠運動測量裝置，采用STM32F103Z作為主控芯片，裝置使用2個非接觸式傳感器檢測鋼珠運動。配合信號處理和顯示電路獲得鋼珠的運動參數。本裝置可以實現(xiàn)兩傳感器處于任意間距時，傾斜放置管道，由高端放入2~10粒鋼珠，可顯示放入鋼珠個數。左右兩端分別置于高端，放入鋼珠可顯示其運動方向。并能測出管道的傾斜角a的角度值（傾斜角度ａ為10°到80°之間的某一角度，測量誤差的絕對值≤3°）。

　　系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要由主控芯片、傳感器模塊、顯示模塊、電源模塊組成，下面分別論證這幾個模塊的選擇。

　　1、非接觸式傳感器的論證與選擇方案一：紅外光電傳感器

　　紅外光電傳感器模塊具有一對紅外線發(fā)射與接受管，發(fā)射管發(fā)射一定頻率的紅外線，當檢測方向遇到障礙物時，紅外線反射回來被接收管接收，經過比較器電路處理之后，信號輸出接口輸出數字信號，可調節(jié)檢測距離，有效檢測距離2~30cm。

　　方案二：LJ18A3—8Z/BX接近開關

　　接近開關又稱無觸點開關，是理想的電子開關量傳感器。當金屬檢測體接近開關的感應區(qū)域 ，開關就能無接觸，無壓力、無火花、迅速發(fā)出電氣指令，準確反應出運動機構的位置和行程，其既有行程開關、微動開關的特性，同時具有傳感性能，且動作可靠，性能穩(wěn)定，頻率響應快，應用壽命長，抗干擾能力強等特點。

　　由于本設計被測鋼珠要通過不透明的硬塑料管材，且沒有加工痕跡，紅外對管對環(huán)境光線要求比較高，管材無法實現(xiàn)，所以紅外光電傳感器不適合本次設計。被測鋼珠為金屬材質，接近開關為無觸點式開關，無需破壞管材，為本次實驗合適的模塊。