一种智能芯片管家制造技术

本实用新型专利技术涉及芯片数量状态监测领域，涉及一种智能芯片管家，包括主控模块、电源、继电器、WIFI模块、霍尔传感器、红外传感器、语音识别模块、语音播放模块、风扇、转盘、物料盒、芯片出口、LED指示灯、云平台、移动智能终端；本装置可实现对芯片数量的监测、实现远程控制养护功能，实现语音查找芯片功能。当检测到芯片数量超过设定的阈值时，云平台会发送预警信息给用户的移动智能终端，提醒用户对对应芯片进行补充，减少了人工统计的繁复。远程控制便于用户开启风扇的抽湿功能，使芯片物料盒有一个良好的状态，让芯片处于良好的存储环境。人机交互让用户直接语音查找芯片，达到方便快捷地在众多芯片中找到所需芯片的功能，智能便捷。

An Intelligent Chip Housekeeper

【技术实现步骤摘要】
一种智能芯片管家
本技术涉及芯片数量状态监测领域，具体涉及一种智能芯片管家，实现对芯片的快速查找，通过远程控制开启芯片养护清洁功能，起到智能检测、便捷与养护作用。
技术介绍
在开放式实验教学、课程设计中，我们需要使用各类模块与芯片，而这些芯片器件一般都极小且外形相似，在实验教学过程中会产生许多问题，如特定芯片模块不易寻找，芯片或模块的数量管理繁复、容易在收发时弄混等，并且国内目前并没有针对这一问题的产品出现。在叶成彬的《基于STM32的语音识别电子元器件柜》(《自动化与仪表》，2016.12)中提到一种新型的元器件柜,该元器件柜可以通过语音识别实现智能化搜索电子元器件柜中电子元器件的位置,且使用者根据电子元器件的型号可自行编辑元器件的关键字。当一次需要查找一个或多个元器件时,只要对着语音识别模块说出一级口令之后,继续说出需要查找元器件数量，接着连续说出元器件名称，所查找的元器件所在位置LED灯点亮。在黑小东，伊婧文，苏佳福，马强，罗兴维，杨伟新，马小琴所写的《基于STM32控制的智能收纳系统探讨》(《中国高新技术企业》，2017.01)中提到了一种智能收纳柜，该收纳柜可以通过语音识别查找相对应的物品，取放物品后，若格子没有合严实，就会用报警提示，通过蓝牙实现了手机与收纳柜之间的无线通信。上述
技术介绍
中，《基于STM32的语音识别电子元器件柜》仅实现通过语音识别来寻找元器件的功能，机械设计不太完美，未涉及到远程监控元器件数量和缺货报警功能，缺少人机交互；《基于STM32控制的智能收纳系统探讨》有基本的语音识别和蓝牙无线通信功能，缺少云平台远程监控和报警功能，智能化程度低，也存在一定的缺陷。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的缺点，本技术提出一种针对芯片收纳的智能芯片管家，以实现对芯片数量的监测、实现远程控制养护功能，实现语音查找芯片功能。当检测到芯片数量超过设定的阈值时，云平台会发送预警信息给用户的移动智能终端，提醒用户对对应芯片进行补充，减少了人工统计的繁复。远程控制便于用户开启风扇的抽湿功能，使芯片物料盒有一个良好的状态，让芯片处于良好的存储环境。人机交互让用户直接语音查找芯片，达到方便快捷地在众多芯片中找到所需芯片的功能，智能便捷。本技术采用的技术方案为：一种智能芯片管家，其特征在于：包括主控模块、电源、继电器、WIFI模块、霍尔传感器、红外传感器、语音识别模块、语音播放模块、风扇、转盘、物料盒、芯片出口、LED指示灯、云平台、移动智能终端；所述WIFI模块通过串口与主控模块相连，用于连接主控模块与云平台，移动智能终端通过4G网络可以访问云平台，云平台也可以给移动智能终端发送芯片数量不足的预警信息，并能通过移动智能终端实现养护清洁功能；所述霍尔传感器通过IO口与主控模块相连，用于快速定位芯片所处位置；所述红外传感器通过IO口与主控模块相连，用于对所拿芯片数量进行计数，同时监测用户是否误拿并进行纠错报警，当用户在错误的出口拿芯片时，芯片管家会进行语音提醒；所述语音识别模块通过SPI与主控模块相连，实现语音人机交互，识别用户语音输入；所述语音播放模块通过IO口与主控模块相连，用于播放系统提示音；所述LED指示灯通过IO口与主控模块相连，用于指示所存放芯片的具体位置；所述风扇和转盘均通过继电器与主控模块相连，风扇用于抽湿，降低芯片存储柜内湿度，为芯片提供良好的存储环境；所述转盘与物料盒连接，用于将物料盒旋转至芯片出口；所述物料盒设置有多层，每层分隔成不同的隔间，用于存放不同种类的芯片；所述芯片出口为在芯片管家一侧外壳上竖直开出的多层出口，每层出口对应一层物料盒上的一个隔间的开口。所述的主控模块将霍尔传感器、红外传感器采集到的芯片位置和数量信息进行处理，主控模块通过霍尔传感器的霍尔效应对芯片进行定位，通过红外传感器得到所存芯片的数量；当主控模块通过红外传感器感知到所存芯片的实时数量低于设定的阈值时，主控模块通过WIFI模块将芯片信息反馈给移动智能终端，提醒用户对芯片进行补充。进一步的，所述主控模块采用STM32F103C8T6单片机，该单片机采用的是ARM32位Cortex-M3CPU，在单片机上拥有32位的CPU以及在系统可编程Flash，功能实用，性价比高。此单片机可借助与其连接的外设资源，完成以下功能：1.语音人机交互：语音输入芯片名称，首先通过语音识别模块识别关键词，然后主控模块通过霍尔传感器控制转盘的旋转角度，将对应的物料盒转至芯片出口后，其对应LED指示灯会闪亮提示，并有语音播放模块进行语音提醒。2.实时检测和远程控制：主控模块收集红外传感器数据，对芯片数量进行统计，将数据上传至云平台，用户可在移动智能终端上实时查看各类芯片的数量。采用4G网络使得移动智能终端和云平台进行通信，采用WIFI网络使得系统和云平台进行通信，从而实现移动智能终端远程控制风扇的功能，为芯片提供较好的存储环境，简单便捷。3.快速定位：以语音模块与霍尔传感器为输入，在物料盒的每个隔间上粘贴磁铁，用格雷码的方式进行编码，利用霍尔传感器的霍尔效应控制转盘的旋转角度，可以快速精确的将存储有特定芯片的隔间旋转至芯片出口。4.智能计数和纠错报警：当用户在错误的出口拿取芯片时，系统将会有语音提醒；当有芯片数量低于设定的阈值时，云平台会发送预警信息给用户，提醒用户对芯片进行补充。进一步的，所述WIFI模快为通用的ATK-ESP8266模块，ATK-ESP8266模块采用串口(LVTTL)与MCU(或其他串口设备)通信，内置TCP/IP协议栈，能够实现串口与WIFI之间的转换。通过ATK-ESP8266模块，传统的串口设备只需要简单的串口配置，即可通过WIFI网络传输数据。进一步的，所述霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器。其工作原理为磁场中有一个霍尔半导体片，恒定电流通过该片。在洛仑兹力的作用下，电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移，使该片产生电位差，这就是所谓的霍尔电压。霍尔电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低，霍尔电压值很小，通常只有几个毫伏，但经集成电路中的放大器放大，就能使该电压放大到足以输出较强的信号。在物料盒的不同隔间上以格雷码的形式粘贴磁铁，语音识别模块识别到芯片名称后，主控模块通过继电器开启转盘，转盘控制物料盒存储相对应的芯片(编码)的隔间转动到芯片出口处，转盘停止，就达到了精准定位的效果。进一步的，所述红外传感器的原理是利用红外发光二极管发射的红外射线，光线由接收端的光敏晶体管接收。当有物体挡住发射端发射的红外射线时，由于接收端无法接收到红外线，则由此产生相应的高低电平给主控模块，达到计数功能，并且通过WIFI模块将数据传至云平台。每个芯片出口安装有红外传感器，当用户在错误的芯片出口取芯片时，芯片管家会进行语音提醒，可以监测用户是否误拿并进行纠错报警。进一步的，语音模块为LD3320语音识别模块和M3语音播放模块。LD3320芯片是一款“语音识别”专用芯片。该芯片集成了语音识别处理器和一些外部电路，包括AD、DA转换器、麦克风接口、声音输出接口等。本芯片不需要外接任何的辅助芯片如Flash、RAM等，直接集成在现有的产品中即可以实现语音识别/声控/人机对话本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能芯片管家，其特征在于：包括主控模块、电源、继电器、WIFI模块、霍尔传感器、红外传感器、语音识别模块、语音播放模块、风扇、转盘、物料盒、芯片出口、LED指示灯、云平台、移动智能终端；所述WIFI模块通过串口与主控模块相连，用于连接主控模块与云平台，移动智能终端通过4G网络可以访问云平台，云平台可以给移动智能终端发送芯片数量不足的预警信息，并能通过移动智能终端实现养护清洁功能；所述霍尔传感器通过IO口与主控模块相连，用于快速定位芯片所处位置；所述红外传感器通过IO口与主控模块相连，用于对所拿芯片数量进行计数，同时监测用户是否误拿并进行纠错报警，当用户在错误的出口拿芯片时，芯片管家会进行语音提醒；所述语音识别模块通过SPI与主控模块相连，实现语音人机交互，识别用户语音输入；所述语音播放模块通过IO口与主控模块相连，用于播放系统提示音；所述LED指示灯通过IO口与主控模块相连，用于指示所存放芯片的具体位置；所述风扇和转盘均通过继电器与主控模块相连，风扇用于抽湿，降低芯片存储柜内湿度，为芯片提供良好的存储环境；所述转盘与物料盒连接，用于将物料盒旋转至芯片出口；所述物料盒设置有多层，每层分隔成不同的隔间，用于存放不同种类的芯片；所述芯片出口为在芯片管家一侧外壳上竖直开出的多层出口，每层出口对应一层物料盒上的一个隔间的开口；所述的主控模块将霍尔传感器、红外传感器采集到的芯片位置和数量信息进行处理，主控模块通过霍尔传感器的霍尔效应对芯片进行定位，通过红外传感器得到所存芯片的数量；当主控模块通过红外传感器感知到所存芯片的实时数量低于设定的阈值时，主控模块通过WIFI模块将芯片信息反馈给移动智能终端，提醒用户对芯片进行补充。...

【技术特征摘要】
1.一种智能芯片管家，其特征在于：包括主控模块、电源、继电器、WIFI模块、霍尔传感器、红外传感器、语音识别模块、语音播放模块、风扇、转盘、物料盒、芯片出口、LED指示灯、云平台、移动智能终端；所述WIFI模块通过串口与主控模块相连，用于连接主控模块与云平台，移动智能终端通过4G网络可以访问云平台，云平台可以给移动智能终端发送芯片数量不足的预警信息，并能通过移动智能终端实现养护清洁功能；所述霍尔传感器通过IO口与主控模块相连，用于快速定位芯片所处位置；所述红外传感器通过IO口与主控模块相连，用于对所拿芯片数量进行计数，同时监测用户是否误拿并进行纠错报警，当用户在错误的出口拿芯片时，芯片管家会进行语音提醒；所述语音识别模块通过SPI与主控模块相连，实现语音人机交互，识别用户语音输入；所述语音播放模块通过IO口与主控模块相连，用于播放系统提示音；所述LED指示灯通过IO口与主控模块相连，用于指示所存放芯片的具体位置；所述风扇和转盘均通过继电器与主控模块相连，风扇用于抽湿，降低芯片存储柜内湿度，为芯片提供良好的存储环境；所述转盘与物料盒连接，用于将物料盒旋转至芯片出口；所述物料盒设置有多层，每层分隔成不同的隔间，用于存放不同种类的芯片；所述芯片出口为在芯片管家一侧外壳上竖直开出的多层出口，每层出口对应一层物料盒...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐剑兰，肖衡，胡成，莫昌月，程晶，刘年坤，
申请(专利权)人：长沙学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43