一种智能挂钩系统的制作方法

本发明涉及一种挂钩，特别是一种带有提醒功能的智能挂钩系统。

背景技术：

在现代的生活中，随着生活节奏的加快，一些地方经常出现人们遗忘随身物品的情况，这种情况的出现对于很多人都是头疼的，会给被丢失者带来物质与时间上的损失。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能挂钩系统，通过声音和文字的双重提醒防止人们将物品遗忘在挂钩上。

一种智能挂钩系统，包括主机以及至少一个从机；主机包括主降压电路、主MCU、显示部分、语音播放模块和主无线模块，从机包括从降压电路、人体红外模块、从无线模块、地址区、从MCU、压力传感器、挂钩和限位开关；主MCU分别与显示部分、主无线模块和语音播放模块相连，主降压电路为各个模块供电；从MCU分别与人体红外模块、从无线模块、地址区、压力传感器和限位开关相连，挂钩和压力传感器相连，从降压电路为各个模块供电；主无线传输模块与从各个从无线传输模块无线通信连接。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：(1)采用无线传输模块进行组网，从而使主机和丛机互联，从机各个传感器传送给从MCU信号，从MCU判断后发现有遗忘的物品时，通过从无线传输模块进行传输，相应的主传输模块收到数据发送给主MCU进行解析，解析后发送给显示部分进行显示，语音播放模块进行播放相应的声音；(2)丛机采用压力传感器、人体红外传感器和限位开关，来判断是否有物品，这个物品是否是之前遗留的，防止一直进行语音播放和文字显示，增加系统的可靠性。

下面结合说明书附图对本发明作进一步描述

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明的主、从MCU最小系统电路图。

图3为本发明的降压电路图。

图4为本发明的语音播放模块电路图。

图5为本发明的无线传输模块电路图。

图6为本发明的地址区。

图7为本发明的主机外壳结构图。

图8为本发明的挂钩结构图。

图9为本发明的挂钩安装座结构图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的智能挂钩系统包括：主机以及至少一个从机。

其中，主机包括主降压电路、主MCU、显示部分、语音播放模块和主无线模块；从机包括从降压电路、人体红外模块、从无线模块、地址区、从MCU、压力传感器、挂钩和限位开关，主MCU分别与显示部分、主无线模块和语音播放模块相连；主降压电路为各个模块供电；从MCU分别与人体红外模块、从无线模块、地址区、压力传感器和限位开关相连；挂钩和压力传感器相连；从降压电路为各个模块供电；主无线传输模块与从各个从无线传输模块无线通信连接；主无线传输模块和从无线传输模块为2.4G无线传输模块；地址区是为了保障从机设备地址的唯一性；人体红外模块判断是否有人，压力传感器判断挂钩上是否有物品；语音播放模块和显示部分双重提醒，提醒遗忘物品的人们回头拿物品，语音播放模块只需串口指令即可发声；从机设有用于安装从降压电路、人体红外模块、从无线模块、地址区、从MCU、压力传感器、挂钩和限位开关的外壳。

主MCU、从MCU最小系统电路图如图2所示，M最小系统包括电源V3P3、单片机U6、时钟电路Y2、C26和C27、复位电路S1、R11、C30和R10。对于一个完整的电子设计来讲，首要问题就是为整个系统提供电源供电模块，电源模块的稳定可靠是系统平稳运行的前提和基础。单片机时钟系统中都有晶振，在单片机最小系统里，晶振Y2作用非常大，全名叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的一切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。复位电路由按键复位和上电复位两部分组成：(1)上电复位，STM8系列单片及为低电平复位，通常在复位引脚NRST上连接一个电容C13到GND，再连接一个电阻R6到VCC，由此形成一个RC充放电回路保证单片机在上电时NRST脚上有足够时间的低电平进行复位，随后回归到高电平进入正常工作状态；(2)按键复位，按键复位就是在复位电容C13上并联一个开关，当开关按下时电容C13被放电、NRST也被拉到低电平，而且由于电容C13的充电，会保持一段时间的低电平来使单片机复位。

降压电路如图3所示，将输入的电源(电压为100-240V的交流电，频率为50-60Hz)转化为5V的直流电可以通过HLk电源模块，3.3V使用LDO(LM317芯片)进行降压。图中的C2、C3、C4、C5为滤波电容。

语音播放模块为图4所示，语音播放芯片U3和单片机有三种通讯方式，分别为UART通讯、I2C通讯和SPI通讯，这里我们使用UART通讯，语音播放芯片U3的UART通讯接口支持4种通讯波特率：4800bps、9600bps、57600bps、115200bps，波特率通过语音播放芯片U3上的两个管脚BAUD1(56引脚)、BAUD2(55引脚)上的电平来进行硬件配置，BAUD1为0(0V)，BAUD1为1(3.3V)时，波特率为9600bps。我们只需向语音播放芯片U3的20脚PWR_IN供3.3V电压。语音播放芯片内部会输出3.3V(22脚)和1.2V(23脚)电压，其他需供电引脚对应连接到此两脚上即可。语音播放芯片18脚和24脚供电也由语音播放芯片内部提供，设计电路时只需在外部接一个电容到地即可。语音播放芯片U3的复位条件是：RESET引脚置低电平，时间持续40ms以上。可以通过RC阻容复位电路(R2＝100K，C22＝2.2uF)，或者CAT811U5复位芯片对语音播放芯片U3进行复位。为了保障系统的可靠性，增加语音播放模块专用的复位按键K1；语音播放芯片音频数据输出为8(音频输出正极)、9(音频输出负极)管脚。

无线模块电路图如图5所示，采用凌承芯公司的超低功耗2.4G无线模块，使用SPI总线(MSIO、MOSI、SCK、NSS)和单片机进行通信，视距15Km，城市环境3Km，穿透力强。RESET管脚主要是复位无线模块，低电平有效，高电平运行，注意这个管脚一般是在初始化的时候进行操作，初始化操作成功后就严禁使用此管脚，要保持REST管脚的高电平，无线模块有6个普通的GPIO，这里我们不需要使用，所以不需要连接，ANT管脚适用于接外置天线的，可以使用弹簧天线，体积较小，安装简单。

地址区如图6所示，地址一共有1024个，地址有效数值为0-1023，是采用单片机的十个10口进行编码操作，IO口为上拉输入模式，通过短路帽即可进行设置地址，操作简便，修改地址十分方便。

主机外壳结构图如图7所示，显示部分嵌在表面，喇叭装在主机外壳，为了增加无线传输模块的稳定性，天线露出壳体，电源指示灯指示系统工作情况。图7中的附图标记分别为：无线模块天线孔1、电源线入口2、显示装置安装孔3、显示装置安装处4、喇叭安装处5、电源指示灯6。

挂钩结构图如图8所示，挂钩安装座如图9所示，挂钩凹槽处放置一个压力传感器，挂钩内部通过导线将压力传感器信号线连接至导线触点。通过挂钩的触点A和安装座的触点B相结合，将数据信号传递给安装座外壳内的MCU，外壳表面有限位开关接口和人体红外模块安装孔D，安装座外壳拥有用于安装降压模块、从无线通讯模块，地址区和从MCU的安装处。图8、图9中附图标记分别为：压力传感器安装处7、挂钩8、导线9、导线触点A、导线触点B、安装座外壳C、人体红外模块安装处D。

本发明的智能挂钩系统在制作时：

压力传感器采用高性能的HX711模块，是一款具有24位的高精度AD模块，有两路模拟通道输入，内部集成128倍增益可编程放大器。输入电路可配置为提供桥压的电桥式(如压力、称重)传感器模式，是一款理想的高精度、低成本采样前端模块；

主MCU和从MCU均采用ST公司的STM8单片机，超低功耗，永远打开的低功耗上电和掉电复位，内部低功耗128kHz RC，带有时钟监控的时钟安全保障系统，2.95到5.5V工作电压，拥有4个主时钟源。

主无线传输模块和从无线传输模块采用凌承芯公司的超低功耗2.4G无线传输模块，此传输性价比高，传输距离远。

语音播放模块使用了科大讯飞公司的一款高集成度的语音合成芯片，可实现中文、英文语音合成；并集成了语音编码、解码功能，可支持用户进行录音和播放；除此之外，还创新性地集成了轻量级的语音识别功能，支持30个命令词的识别，并且支持用户的命令词定制需求。这里我们只使用该芯片的语音合成功能。

本发明的智能挂钩系统在工作时，当人进入厕所、试衣间等地时，当压力传感器感应到有物品挂到挂钩时，人体红外模块判断是否有人，限位开关判断门是否关闭，MCU通过限位开关，人体红外模块返回的数据给从MCU，从MCU进行判断人是否离开，离开则通过从无线传输模块传输数据到主机的主传输模块，主传输模块将数据返回给主MCU，进行解析，将解析的数据发送到显示部分，同时发送串口给语音播放模块进行播放，主机和从机的工作电压直接是用220V交流电通过降压电路转化为5V的直流电，可以为阻容降压等，显示部分可以是LED或点阵屏。