基于梁山派电子物料收纳盒 - 嘉立创EDA开源硬件平台

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1、简单易用,可快速上手

2、流畅支持300个器件或1000个焊盘以下的设计规模

3、支持简单的电路仿真

4、面向学生、老师、创客

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1、全新的交互和界面

2、流畅支持超过3w器件或10w焊盘的设计规模,支持面板和外壳设计

3、更严谨的设计约束,更规范的流程

4、面向企业、更专业的用户

专业版 基于梁山派电子物料收纳盒

简介:使用梁山派制作的电子物料收纳盒,因为元件找不到或者查找元件时间太久,降低了焊接的效率,故设计了这个。 预计使用有语言识别、屏幕触摸、手机查找功能,多种方式查找或者添加元件。

开源协议: GPL 3.0

(未经作者授权,禁止转载)

创建时间: 2022-10-24 22:54:24
更新时间: 2024-03-01 01:08:57
描述

一、背景

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现在处于一个电子信息的时代,一些从事有关电子公司学校教室、店铺等都需要储备一些电子元器件物料,由于物料种类繁多,拿取很不方便。

 

展示:

立创梁山派--电子物料收纳盒

 

PCB实物:

 

二、实现功能

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(1)能搜索某个电子物料摆放哪个柜子并自动打开柜子亮灯提示;

(2)可以添加/删除一个柜子,添加/清除一种电子物料;

(3)可以查询所有存放电子物料详细;

(4)可以查询剩余空柜子;

(5)有信息掉电保存功能;

(6)交互方式要有屏幕触摸、语音识别、手机查找;

待增加部分:实现收纳盒放错提醒,通过RFID实现。

 

三、控制方式

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  本来想用无线方式的,但是无线的方式需要每一个货柜都要有一个无线模块加电池,对我来说成本有点高,就舍弃了无线方案。

 

1、主机

在主机上安装16路的从机接口,即最大接入货柜为16个;通过5条线来控制从机,分别是5V电源正负极、舵机控制线、信号灯控制线、入盒检测开关线。

通过595和165 控制16路从机,屏幕采用淘晶驰串口屏(7寸电容触摸屏),语音识别使用机芯智能SU-03T,手机控制通过WIFI模块ESP8266控制。

 

2、从机

控制方式是通过舵机将货柜弹出并亮灯提示。再安装一个行程开关,检测货柜是否归位。将从机安装在收纳盒后面,当从机接收到主机的信号,则控制舵机推出货柜并且亮灯提示。


 

 

四、技术指标

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1能搜索某个电子物料摆放哪个柜子并亮灯提示

因为每添加一次物料,就要填写这个物料的信息并保存它的货柜号,只要查找flash中保存的16个货柜信息,有数据与查找的物料数据相同则弹出并亮灯。

 

2可以添加/删除一个柜子添加/清除一种电子物料;

在首页时,判断是否有按下触摸屏的添加物料或者删除物料模式,有则进入对应的模式。

添加货柜:在添加物料模式,在触摸屏界面编辑新增的物料信息即可完成添加柜子或者物料。

删除货柜:在删除物料模式,选择对应的物料货柜进行删除即可。

 

3可以查询所有存放电子物料详细;

每次添加物料都有将物料数据保存在芯片的flash中,只要把全部数据调出来显示即可。

 

4、可以查询剩余空柜子;

实时检测从机线中的入盒检测开关线当检测到是无柜状态时(没有接入货柜的情况下),则说明对应的货柜接口没有接入货柜,将没有接入货柜的接口显示出来即可。

 

5查找到物料并自动打开柜子;

3种查找方式,分别是:手机查找、语音查找、触摸屏查找。

手机查找:制作一个安卓软件,主要使用socketWIFI模块ESP8266进行通信。在手机上输入要查找的物料信息,通过WIFI发送给主机识别。需要有手机连接检测、物料信息的传输功能。

语音查找:将一些常用的电子元件设置为语音命令,说出对应的电子元件数值+名称,例1K电阻,识别成功则弹出对应货柜。因为语音命令条数有限制,故该功能缺陷较大。

触摸屏查找:在查找物料模式下,将显示所有的物料信息并分类显示,也可以通过触摸屏自带的拼音输入法进行查找。

 

五、硬件设计

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1、电源部分

使用3节电池供电,搭配TC4056进行充电,最大充电电流1A。使用两个不同的USB口,防止没有充电线的情况。

原本想使用按键实现长按开关机的,后面发现确实能实现了,但是没有接入开发板,被迫飞线。。

 

2、串口调试

因为WIFI模块和语音识别这些是通过串口进行通信的,我见加了USB却不用USB调试功能,怪浪费的。

所以加了一个340N,在H6这个排针这里,可以通过跳线帽短接340与WiFi模块(U1RXTX),或者短接340与语音模块(B2B3),实现电脑串口调试。

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3、升压电路

因为电池的电是不稳定的,所以将电池电压升压至5V,再由这个5V去转需要的3.3V。

因为有很多的吃电大户,7寸屏幕、语音识别的喇叭、WIFI模块、16个舵机。所以我分别给他们都从电池处升压至5V,就是每一个部分都加升压电路,实测发现没有缺电问题了。

4、模块电源门控

起初想到的低功耗设计就是将没有用到的模块,断开它的电,减低功耗;所以怎么断开电源?我用了个mos管控制,当信号端(如图CPKCON)给低电平MOS管导通,电池电压输出至CKPIN,再由CKPIN经过该模块的升压电路。信号端(如图CPKCON)给高电平MOS管就截止了。

 

(这里只截图了串口屏的电源门控)

GYWqfX17V7rCw47PRvjqgSGKnQOH5qGPjrGuF4TY.png

六、软件设计

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代码有些垃圾,如果有一些地方可以节省的话,请大佬指出(鞠躬)

1、电量检测显示部分

通过两个电阻分压,再通过分压公式进行计算

Pr75XCh0WgxOHXTILDehvJwMMs4WIX7Z4Lf02f5J.png

使用adc采集100次通过dma传输,滤波显示。

 

2、WIFI部分

主要实现两个功能,一是实现获取网络时间进行校准;二是与手机APP互传数据。

下载的固件是MQTT固件,1MB的那个。(如果是WIFI模块是AT固件,那么改一下指令 AT+RST 的回复是 OK 就可以了)

 

代码太多了。。。。写不来了。。。跳过吧。

五、实现

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1、屏幕UI

资料链接:http://wiki.tjc1688.com/doku.php?id=start

该屏幕功能强大,我直接将时间计算显示功能放在屏幕上自己运行(屏幕自带RTC功能);只要一开始单片机传输一个起始时间给屏幕,屏幕就能运行时钟效果。

附件中的【七寸屏电子物料管理柜.HMI】就是基于该项目设计的UI界面

 


 

2、手机APP

使用 Android stdio 设计。附件中的【app-debug.apk】就是基于该项目设计的安卓app;大小为3.73MB

涉及权限:

1、访问网络(判断是否连接收纳盒的WIFI成功)

2、获取网络信息状态(判断是否连接收纳盒的WIFI成功)

3、获取WIFI状态(判断是否连接收纳盒的WIFI成功)

4、获取定位权限(想不加这个权限的,但是发现不加的话就闪退)

5、内存读写权限(把收纳盒发来的货柜信息保存,关闭软件后会自动删除货柜信息,所以不用内存担心越来越大)

声明:我只会安卓APP简单的设计应用,苹果的就对不起了(·哭唧唧·)

 

总结

感谢嘉立创的吴工,使我的PCB在指导下能够一次过,并给了我很多思路!

感谢群友大佬【要喝可乐不】,对我代码思路进行指导,直接让我开启新世界!

非常感谢!!

因为我是大四狗一枚,找了一个实习,导致作品有很多部件没有及时购买,浪费了很多的时间,并且还阳性了,躺了几天。

但是后面还是会持续完善功能,因为这也是我的毕设。。。

 

 

调试记录:

2022-12-25

大致框架搭建完毕,实现基本功能。

目前未完成部分:

将每一个货柜都能使用

出柜指示灯(LED)

入柜检测开关(行程开关)

超过一定时间自动息屏

尽量低功耗

 

2022-12-31  

增加语音识别功能,可以在【首页】、【查看所有物料模式】和【存取物料模式】进行语音弹出;

完善大部分货柜的弹出功能;

完善时间部分,界面跳转之后时间不会缺分少秒;增加网络校准,完善手动校准;

找到新问题:

在初始化界面获取网络时间时,点击【取消】按键后,虽然界面进行了跳转,但是程序仍然卡在获取网络时间部分,直到获取成功或者超时。

 

2023-07-06

调通了货柜检测。但是!!

毕设被上交了!实物没了。(痛苦哀嚎)

 

 

 

设计图
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