智能硬件DIY 基于STM32F103C8T6的占座神器

发布时间:2023-10-12  

考研考证压力大,埋头苦干的你是不是在烦恼每日图书馆的座位问题?


捧着一大堆书籍,大汗淋漓地跑到图书馆,没位置的时候真是晴天霹雳!


要是有个自动检测座位的智能设备,帮助哪些同学迅速地发现座位的空缺,会省去很多人力以及时间~


基于 STM32F103C8T6 单片机,通过串口与涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板(WB3S) 进行数据交互,通过单片机检测按键进行配网,通过单片机检测限位开关的电平变化来检测座位是否有人坐下。除此之外,还能通过称重传感器检测常规座位的压力变化,将其反馈到 IoT 云端。


本教程内容均为涂鸦开发者 @刘畅提供,经其授权编辑发布。


物料清单

硬件 (2)软件 (1

  • 涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板(WB3S)

    涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板(WB3S)

    数量:1

    适用于涂鸦 IoT 自定义方案中,照明、台灯、灯丝灯、调光器、照明遥控器、排插、开关、家电、运动健康、传感类产品原型。查看详情

  • STM32duino 开发板

    STM32duino 开发板

    数量:1

    采用瑞士意法半导体的 STM32F103C8T6 作为主控芯片,同时兼容 GD32C8T6 芯片,板载 RTC 时钟电路和 Wi-Fi 状态指示灯。同时拥有 Arduino uno 的 外形,能够与涂鸦三明治开发板进行良好的拼接,降低开发难度。

步骤

  • 第 1 步:硬件设计

    座位拓展板

    STM32duino 开发板

    • STM32duino 总图

      image.png

    • STM32duinoPCB 3D 图与实物图

      image.png

      image.png

    • STM32duino 主控板介绍

      采用瑞士意法半导体的 STM32F103C8T6 作为主控芯片,同时兼容 GD32C8T6 芯片,板载 RTC 时钟电路和 Wi-Fi 状态指示灯。同时拥有 Arduino uno 的 外形,能够与涂鸦三明治开发板进行良好的拼接,降低开发难度。

    • 座位拓展板总图

      image.png

    • 座位拓展板 PCB 3D 模型与实物图

      image.png

      image.png

    • 座位拓展板介绍

      座位拓展板将 STM32duino 中的引脚引出,方便连接限位开关,同时引出了两路 作为常规座位的压力传感器测量。本项目的座位拓展板为 DEMO 板,仍有较多引脚 未引出,在之后升级中仍可提供更多座位检测限位开关。

  • 第 2 步:软件设计和 SDK 移植

    软件开发采用 KEIL5 进行,配合涂鸦 IoT 平台生成的 SDK 文件,大大简化了链接到 IoT 云端的速度。如何在涂鸦 IoT 平台获取嵌入式软件开发所需的 SDK,可以参考硬件开发。

    • 串口发送服务函数

  • /**

    *@brief串口发送数据

    *@param[in]{value}串口要发送的1字节数据

    *@returnNull

    */

    voiduart_transmit_output(unsignedcharvalue)

    {

    USART_SendData(USART1,(unsignedchar)value);

    while(USART_GetFlagStatus(USART1,USART_FLAG_TC)!=SET);

    }

    串口中断服务函数

    /**

    *@brief串口1中断函数

    *@param

    *@returnNull

    */

    voidUSART1_IRQHandler(void)

    {

    u8Res;

    if(USART_GetITStatus(USART1,USART_IT_RXNE)!=RESET)//涂鸦智能串口中断

    {

    Res=USART_ReceiveData(USART1);//读取接收到的数据

    uart_receive_input(Res);

    }

    -8-

    -}

    按键检测与配网函数 基本按照官方文档中的参考编写即可

    voidkey_scan(void)

    {

    staticcharap_ez_change=0;

    if(KEY_Config_Read()==0){

    delay_ms(3000);

    if(KEY_Config_Read()==0){

    init_flag=0;

    switch(ap_ez_change){

    case0:

    mcu_set_wifi_mode(SMART_CONFIG);

    break;

    case1:

    mcu_set_wifi_mode(AP_CONFIG);

    break;

    default:

    break;

    }

    ap_ez_change=!ap_ez_change;

    }

    }

    }

    voidwifi_stat_led(int*cnt)

    {

    switch(mcu_get_wifi_work_state())

    {

    caseSMART_CONFIG_STATE://0x00

    init_flag=0;

    if(*cnt==2){

    *cnt=0;

    }

    if(*cnt%2==0)//LED快闪

    {

    LED_WIFI_on();

    }

    else

    {

    LED_WIFI_off();

    }

    break;

    caseAP_STATE://0x01

    init_flag=0;

    if(*cnt》=30){

    *cnt=0;

    }

    if(*cnt==0)//LED慢闪

    {

    LED_WIFI_on();

    }

    elseif(*cnt==15)

    {

    LED_WIFI_off();

    }

    break;

    caseWIFI_NOT_CONNECTED://0x02

    LED_WIFI_off();//LED熄灭

    break;

    caseWIFI_CONNECTED://0x03

    break;

    caseWIFI_CONN_CLOUD://0x04

    if(0==init_flag)

    {

    LED_WIFI_on();//LED常亮

    init_flag=1;//Wi-Fi连接上后该灯可控

    *cnt=0;

    }

    break;

    default:

    LED_WIFI_off();//LED熄灭

    break;

    }

    }

    座位扫描函数(检测限位开关的状态)

    //座位扫描

    voidCHAIR_SCAN(void)

    {

    //座椅二

    if(CHAIR2_Read()==1)//高电平无人坐下未触发

    {

    if(chair_2==1)

    {

    chair_2=0;

    mcu_dp_bool_update(DPID_CHAIR_2,chair_2);//BOOL型数据上报;

    }

    }

    elseif(CHAIR2_Read()==0)//触发有人坐下

    {

    if(chair_2==0)

    {

    chair_2=1;

    mcu_dp_bool_update(DPID_CHAIR_2,chair_2);//BOOL型数据上报;

    }

    }

    //。。.。。.。。.。。.。。.多个座位类似

    }



    第 3 步:效果演示

    限位开关效果展示

    • 组装后效果:
      image.png

    • 加上限位开关效果
      image.png

    • 当限位开关按下时 App 界面
      pIYBAGBQlFaAPtQmAAIQsDJuDmo954.png

在智慧校园活动中,让我第一次接触到涂鸦智能的硬件设备,不仅在产品使用上有很大的便利性,活动支持也做的相当不错。

这次的校园座位检测系统还可以基于涂鸦 IoT 平台继续丰富功能,进行产品迭代。


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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