В сегодняшний быстро развивающийся информационный век электронные технологии являются основной гарантией продвижения прогресса. Крупные университеты и компании каждый день проводят различные электронные эксперименты, и незаменимым компонентом этих экспериментов являются чипы. Из-за большого разнообразия доступных чипов особенно важно иметь возможность быстро и легко удалить необходимые чипы из различных моделей. Представленные на рынке шкафы для хранения чипов обычно имеют выдвижную конструкцию с несколькими выдвижными ящиками. При использовании конкретной модели чипа экспериментатору приходится искать в нескольких ящиках по меткам, что отнимает много времени, трудоёмко и чревато ошибками. Руководители лабораторий также сталкиваются с трудностями в управлении чипами. Им необходимо регулярно открывать ящик, чтобы проверять оставшиеся фишки и вовремя пополнять их, чтобы не повлиять на ход эксперимента. В настоящее время на рынке нет шкафа для микросхем, который мог бы облегчить экспериментаторам выбор чипов и менеджерам для проведения интеллектуального управления. По этой причине становится необходимым решить эти проблемы путем разработки шкафов для интеллектуальных чипов.

Проектирование аппаратного и программного обеспечения системы

3.1 Схема аппаратного обеспечения

Основной чип управления системы использует микроконтроллер STC12C5A60S2, использует чип PCA9685 в качестве чипа управления рулевым механизмом и оснащен 7-дюймовым экраном TJC8048X270011 в качестве интерфейса взаимодействия человека с компьютером. В то же время система также объединяет функции звуковых и визуальных подсказок с использованием зуммера и 16 светодиодных лампочек. Кроме того, модуль ESP8266 используется для связи с приложением мобильного телефона для дистанционного управления и приема данных.

2.1 Конструкция блокировки переключателя рулевого механизма

В качестве основного корпуса шкафа доступа в системе используется ящик длиной 38 см, шириной 16 см и высотой 47 см, в общей сложности 18 ящиков для хранения в 6 рядах и 3 столбцах. Задняя часть коробки имеет полую конструкцию. Добавив акриловую полоску и закрепив сервопривод, ящик для хранения можно запирать и разблокировать с помощью коромысла на приводном валу сервопривода. После того, как пользователь выберет необходимую операцию на сенсорном экране, система автоматически будет управлять соответствующим сервоприводом, чтобы разблокировать или заблокировать ящик для хранения. Это может обеспечить точный доступ к компонентам в ящике для хранения, предотвратить
неправильное хранение и обеспечить точный учет количества различных компонентов.

Дизайн последовательной связи

Микроконтроллер связывается с экраном последовательного порта через последовательный порт 1, получает инструкции и отображает информацию в реальном времени и в то же время отправляет данные на модуль Wi-Fi через последовательный порт 2. Модуль ESP8266 служит модулем беспроводной связи для реализовать взаимосвязь между мобильным приложением и системой. ESP8266 получает данные, декодирует их и передает в мобильное приложение. В то же время он передает информацию, отправленную приложением, на микроконтроллер. После обработки микроконтроллером он отображается на экране последовательного порта. Наконец, реализована взаимная связь между экраном последовательного порта, микроконтроллером, модулем Wi-Fi и приложением для мобильного телефона.

Звуковое и световое оперативное оформление

Под каждым ящиком для хранения установлена светодиодная лампа для быстрого поиска соответствующих компонентов с помощью ярких световых подсказок, а в качестве подсказки добавлена схема зуммера. Когда пользователь выбирает компонент на экране, соответствующий сервопривод ящика для хранения разблокируется, загорается светодиод и раздается звуковой сигнал. После завершения операции ящик для хранения закрывается, индикатор гаснет, а зуммер сообщает о завершении операции.

Многоканальная конструкция управления рулевым механизмом

В системе используется 16 ящиков для хранения, каждый из которых оснащен сервоприводом модели SG0 для операций запирания и разблокировки. Чтобы упростить управление, плата управления PCA9685 используется для связи с микроконтроллером через протокол IIC для достижения эффективного управления многоканальными сервоприводами. PCA9685 имеет встроенный драйвер ШИМ и часы, которые могут управлять 16 сервоприводами одновременно, экономя ресурсы микроконтроллера и повышая эффективность работы системы.

Теоретические расчеты и проектный анализ

Микроконтроллер STC12C5A60S2 служит основным управляющим чипом в системе. Он имеет два аппаратных последовательных порта, которые могут удовлетворить потребности связи между микроконтроллером, приложением для мобильного телефона и экраном последовательного порта. Его недорогая стоимость и высокая скорость работы являются преимуществами. Его недорогая стоимость и высокая скорость работы являются преимуществами. С помощью платы управления PCA9685 микроконтроллер может эффективно управлять несколькими сервоприводами, упрощая конструкцию схемы и повышая надежность и простоту использования системы.

в заключение

Шкаф для интеллектуальных чипов управляется микроконтроллером STC12C5A60S2, обеспечивающим интеллектуальный доступ и управление электронными компонентами. Система использует многоканальное управление рулевым механизмом, связь через последовательный порт и интерфейс Sou.nd и световые подсказки и другие конструкции для обеспечения точного доступа к компонентам, повышения эффективности управления и решения проблемы сложного управления большим количеством компонентов в лаборатории. Этот интеллектуальный шкаф для чипов подходит для электронных лабораторий в университетах и на предприятиях и имеет широкие перспективы применения.