一种智能工具箱管理系统的制作方法

本实用新型是一种智能工具箱管理系统，具体地说，涉及一种RFID电子标签/条码读写电路设计，属于物联网电子技术领域。

背景技术：

针对工具箱的工具清点的实现方式，目前比较传统的方式是人工清点，但是清点效率低，不能判断相同工具是否放错箱子的问题。也有采用 EVA内衬材料挖槽，每个工具固定放入对应的槽内，这种可以判断是否缺少工具，但不能实现快速清点，也不能解决相同工具是否放错箱子的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种智能工具箱管理系统，通过给工具贴装13.56M电子标签或者二维码的方式，赋予每个工具一个电子身份，通过专用的电路设计快速实现对工具的识别，不仅可以实现一键清点工具箱内部工具，而且可以识别工具的具体属性，解决相同工具放错箱子的归属问题。

为解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种智能工具箱管理系统，包括CPU电路和电池，CPU电路连接有存储电路，CPU电路通过接口电路连接有RF读写电路和二维码读写电路，RF读写电路连接有天线，电池连接有3.7V转3.3V的电平转换电路和3.7V转5V的电平转换电路，电池电压通过3.7V转3.3V的电平转换电路将电压转换为3.3V连接CPU电路，电池电压通过3.7V转5V的电平转换电路将电压转化为5V连接RF读写电路，电池还连接有充放电电路，充放电电路通过USB接口输入。

进一步的，所述CPU电路中采用CPU的型号为STM32F429IGT6。

进一步的，所述存储电路通过SPI接口与CPU电路连接，用于接收数据暂存和发送数据，RF读写电路通过采用串行通信与CPU电路连接，RF读写电路和二维码读写电路都是在CPU电路的任务调度下工作。

进一步的，所述充放电电路包括芯片U10，芯片U10的型号为SLM6600，芯片U10的1脚连接有电阻R33一端和电容C49一端，并接入电源，电容C49另一端接地，电阻R33另一端连接有二极管D8一端和二极管D9一端，二极管D8另一端连接有芯片U10的3脚，二极管D9另一端连接有芯片U10的4脚，芯片U10的2脚连接有电阻R42一端，电阻R42另一端接地。

进一步的，芯片U10的5脚连接有电阻R38一端、电阻R40一端和电阻R41一端，电阻R40另一端和电阻R41另一端接地，电阻R38另一端接入有电源，芯片U10的6脚连接有电阻R36一端，电阻R36另一端连接有电容C55一端和TVS二极管D10一端，并接入电源VBAT，电容C55另一端和TVS二极管D10另一端接地，芯片U10的8脚连接有电感L1一端，电感L1另一端连接有电容Cap3一端、电容Cap2一端和电池BAT的正极，电容Cap3另一端和电容Cap2另一端接地，电池BAT的负极接地。

进一步的，所述充放电电路还包括芯片U9，芯片U9的型号为DW01+G，芯片U9的1脚连接有场效应管Q10的2脚，场效应管Q10的型号为FS8205，芯片U9的2脚连接有电阻R34一端，电阻R34另一端接地，芯片U9的3脚连接有场效应管Q10的3脚，场效应管Q10的1脚和4脚接地，芯片U9的5脚连接有电阻R35一端，电阻R35另一端接VBAT电源，芯片U9的6脚连接有电容C54一端，并接地，电容C54另一端接VBAT电源。

进一步的，所述3.7V转5V的电平转换电路包括芯片U12，芯片U12的型号为ISL97656，芯片U12的1脚连接有电阻R51一端，电阻R51另一端连接有电容C63一端，电容C63另一端接地，芯片U12的2脚连接有电阻R52一端和电阻R54一端，电阻R54另一端接地，电阻R52另一端接电源VCC_RFID，芯片U12的3脚连接有三极管Q14的集电极和电阻R50一端，电阻R50另一端接地，三极管Q14的基极连接有电阻R48一端和电阻R20一端，电阻R20另一端连接CPU电路，电阻R48另一端连接有三极管Q14的集电极和电阻R46一端，电阻R46另一端接芯片U12的8脚。

进一步的，所述芯片U12的6脚连接有二极管D12一端，二极管D12另一端连接有电容C64一端、电容Cap5一端和电容Cap4一端，并接电源VCC_RFID，电容C64另一端、电容Cap5另一端和电容Cap4另一端接地，芯片U12的7脚连接芯片U12的6脚，芯片U12的8脚连接有电容C61一端、电容C62一端和电感L2一端，电容C61另一端和电容C62另一端接地，电感L2另一端连接芯片U12的6脚。

进一步的，所述芯片U12的8脚还连接有场效应管Q11的1脚，场效应管Q11的2脚连接有电阻R45一端和电阻R44一端，电阻R45另一端和场效应管Q11的3脚接VBAT电源，电阻R44另一端连接有三极管Q12的集电极，三极管Q12的发射极接地，三极管Q12的基极连接有电阻R17一端，电阻R17另一端接CPU电路，芯片U12的9脚连接芯片U12的3脚，芯片U12的10脚连接有电容C60一端，电容C60另一端接地。

进一步的，所述3.7V转3.3V的电平转换电路包括芯片U8，芯片U8的型号为CAT6219-330TD，芯片U8的1脚连接芯片U8的3脚，并连接有保险丝F1一端和电容C52一端，保险丝F1另一端接VBAT电源，电容C52另一端接地，芯片U8的2脚接地，芯片U8的4脚连接有电容C46一端，电容C46另一端接地，芯片U8的5脚连接电容C50一端、电容C51一端和电容C53一端，并输出VCC3.3V电源，电容C50另一端、电容C51另一端和电容C53另一端接地。

本实用新型采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

1、通过射频识别电路实现一键快速对工具的进行清点，清点速度快，效率高，可靠性强；

2、掉电存储电路实现了对箱子工具的实时记录，掉电不丢失数据信息。

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1 为本实用新型实施例中智能工具箱管理系统的结构框图；

图2 为本实用新型实施例中充放电电路的电路图；

图3 为本实用新型实施例中3.7V转3.3V的电平转换电路的电路图；

图4 为本实用新型实施例中3.7V转5V的电平转换电路的电路图。

具体实施方式

实施例1，如图1至图4所示，一种智能工具箱管理系统，包括CPU电路和电池，CPU电路连接有存储电路，CPU电路通过接口电路连接有RF读写电路和二维码读写电路，RF读写电路连接有天线，电池连接有3.7V转3.3V的电平转换电路和3.7V转5V的电平转换电路，电池电压通过3.7V转3.3V的电平转换电路将电压转换为3.3V连接CPU电路，电池电压通过3.7V转5V的电平转换电路将电压转化为5V连接RF读写电路，电池还连接有充放电电路，充放电电路通过USB接口输入。

所述CPU电路中采用CPU的型号为STM32F429IGT6。

所述存储电路通过SPI接口与CPU电路连接，用于接收数据暂存和发送数据，RF读写电路通过采用串行通信与CPU电路连接，RF读写电路和二维码读写电路都是在CPU电路的任务调度下工作，CPU电路启动连接任务实时给RF读写电路和二维码读写电路发送读命令，RF读写电路和二维码读写电路一旦扫描到卡片或者二维码数据，RF读写电路和二维码读写电路就发送数据给CPU电路。

所述充放电电路包括芯片U10，芯片U10的型号为SLM6600，芯片U10的1脚连接有电阻R33一端和电容C49一端，并接入电源，电容C49另一端接地，电阻R33另一端连接有二极管D8一端和二极管D9一端，二极管D8另一端连接有芯片U10的3脚，二极管D9另一端连接有芯片U10的4脚，芯片U10的2脚连接有电阻R42一端，电阻R42另一端接地，芯片U10的5脚连接有电阻R38一端、电阻R40一端和电阻R41一端，电阻R40另一端和电阻R41另一端接地，电阻R38另一端接入有电源，芯片U10的6脚连接有电阻R36一端，电阻R36另一端连接有电容C55一端和TVS二极管D10一端，并接入电源VBAT，电容C55另一端和TVS二极管D10另一端接地，芯片U10的8脚连接有电感L1一端，电感L1另一端连接有电容Cap3一端、电容Cap2一端和电池BAT的正极，电容Cap3另一端和电容Cap2另一端接地，电池BAT的负极接地。

所述充放电电路还包括芯片U9，芯片U9的型号为DW01+G，芯片U9的1脚连接有场效应管Q10的2脚，场效应管Q10的型号为FS8205，芯片U9的2脚连接有电阻R34一端，电阻R34另一端接地，芯片U9的3脚连接有场效应管Q10的3脚，场效应管Q10的1脚和4脚接地，芯片U9的5脚连接有电阻R35一端，电阻R35另一端接VBAT电源，芯片U9的6脚连接有电容C54一端，并接地，电容C54另一端接VBAT电源。

所述充放电电路的核心芯片是SLM6600，该芯片包括完整的充电终止电路、自动再充电和一个精确度达±1%的4.2V预设充电电压，内部集成了防反灌保护、输出短路保护、芯片及电池温度保护等多种功能。USB的充电电压VCC_USB接芯片的1脚，7脚接GND。电池的正极VBAT通过电感L1接入芯片的 8脚，电池负极通过SC8205接地。电池的正负极直接接D10实现充电时移除电池对SLM6600保护

当电芯电压在2.5V至4.3V之间时，DW01的第1脚、第3脚均输出高电平(等于供电电压)，第二脚电压为0V。此时DW01的第1脚、第3脚电压将分别加到SC8205的第6、4脚，SC8205内的两个电子开关因其G极接到来自DW01的电压，故均处于导通状态，即两个电子开关均处于开状态。此时，电芯的负极与电路板的GND相当于直接连通，保护板有电压输出。

所述3.7V转5V的电平转换电路包括芯片U12，芯片U12的型号为ISL97656，芯片U12的1脚连接有电阻R51一端，电阻R51另一端连接有电容C63一端，电容C63另一端接地，芯片U12的2脚连接有电阻R52一端和电阻R54一端，电阻R54另一端接地，电阻R52另一端接电源VCC_RFID，芯片U12的3脚连接有三极管Q14的集电极和电阻R50一端，电阻R50另一端接地，三极管Q14的基极连接有电阻R48一端和电阻R20一端，电阻R20另一端连接CPU电路，电阻R48另一端连接有三极管Q14的集电极和电阻R46一端，电阻R46另一端接芯片U12的8脚，芯片U12的6脚连接有二极管D12一端，二极管D12另一端连接有电容C64一端、电容Cap5一端和电容Cap4一端，并接电源VCC_RFID，电容C64另一端、电容Cap5另一端和电容Cap4另一端接地，芯片U12的7脚连接芯片U12的6脚，芯片U12的8脚连接有电容C61一端、电容C62一端、场效应管Q11的1脚和电感L2一端，电容C61另一端和电容C62另一端接地，电感L2另一端连接芯片U12的6脚，场效应管Q11的2脚连接有电阻R45一端和电阻R44一端，电阻R45另一端和场效应管Q11的3脚接VBAT电源，电阻R44另一端连接有三极管Q12的集电极，三极管Q12的发射极接地，三极管Q12的基极连接有电阻R17一端，电阻R17另一端接CPU电路，芯片U12的9脚连接芯片U12的3脚，芯片U12的10脚连接有电容C60一端，电容C60另一端接地。

所述该部分电路的核心芯片是ISL97656 ，该芯片可以实现将电池2.5V～4.2 V宽电压范围转化为5V稳定电压输出，同时可以提供高输出电流，其效率高达90％，从图中可以看出，结合电感等元器件组成的DC-DC升压电路，能够将电池电压放大至恒定的5V/2A电源，然后输出到外部设备。

电压转换公式:VOUT=1.24*(1+R1/R2)。

Q11、Q12部分电路实现CPU对电池电压输入ISL97656芯片的源端口控制。

所述3.7V转3.3V的电平转换电路包括芯片U8，芯片U8的型号为CAT6219-330TD，芯片U8的1脚连接芯片U8的3脚，并连接有保险丝F1一端和电容C52一端，保险丝F1另一端接VBAT电源，电容C52另一端接地，芯片U8的2脚接地，芯片U8的4脚连接有电容C46一端，电容C46另一端接地，芯片U8的5脚连接电容C50一端、电容C51一端和电容C53一端，并输出VCC3.3V电源，电容C50另一端、电容C51另一端和电容C53另一端接地。

该部分电路中电池电压转换为3.3V通过LDO CAT6219-330TD实现，电池电压正通过1000MA保险丝接入芯片的VIN，输入OUT的电压3.3V 旁路电容C50、C51、C52起到滤波作用。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好的说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。