本实用新型专利技术公开了一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置，其包括：微处理器、无线传输模块、通信模块、NFC识别模块、SD卡存储模块、电流监测模块、显示模块以及电源模块；其中，无线传输模块、通信模块、NFC识别模块、SD卡存储模块、电流监测模块、显示模块以及电源模块均与微处理器电连接；电流监测模块与被测实验设备电连接；无线传输模块与云端服务器通信连接；多个装置之间通过通信模块实现互联；电源模块输出5V和3.3V电压，为各个模块和微处理器提供稳定电源。本装置能够实现对实验室设备的多级系统化管理，同时对实验设备的电流进行实时监控，以确保实验安全可靠性。以确保实验安全可靠性。以确保实验安全可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置
[0001]本技术涉及实验设备监测
，特别涉及一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置。
技术介绍
[0002]实验仪器设备是各高校重要的科研资源，主要包括教学仪器设备、科研仪器设备及大型分析测试设备。然而，随着近几年高校实验室建设经费投入的增大，实验室建设与设备管理工作中存在大量仪器设备利用率低、闲置浪费等问题也逐渐暴露出来，且日趋严重。如何提高仪器设备的利用率，减少设备的闲置和浪费已成为各高校实验室建设与管理中的重要课题之一。
技术实现思路
[0003]本技术提供了一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置，以解决实验设备的监控问题，实现实时监测实验设备的状态，并对信息进行汇总上传，实现管理者对于实验设备的高效监控，同时进一步提高实验设备的利用率。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供了如下技术方案：
[0005]一方面，本技术提供了一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置，该实验设备自主监测装置包括：微处理器、无线传输模块、通信模块、NFC识别模块、SD卡存储模块、电流监测模块、显示模块以及电源模块；
[0006]其中，所述无线传输模块、所述通信模块、所述NFC识别模块、所述SD卡存储模块、所述电流监测模块、所述显示模块以及所述电源模块均与所述微处理器电连接；所述电流监测模块与被测实验设备电连接；所述无线传输模块与云端服务器通信连接；多个装置之间通过所述通信模块实现互联；
[0007]所述电源模块输出5V和3.3V电压，为各个模块和微处理器提供稳定电源。
[0008]其中，所述电源模块由MP2359开关降压芯片和AMS1117
‑
3.3降压芯片组成，所述电源模块引出电源端子与外围12V直流电源相连，通过MP2359开关降压芯片实现12V至5V的电压转换，通过AMS1117
‑
3.3降压芯片实现5V至3.3V的电压转换，得到的5V和3.3V电压用于各个模块和微处理器的供电。
[0009]其中，所述微处理器为STM32F429芯片。
[0010]其中，所述通信模块为485通信模块，其以SP3485芯片驱动，采用二线制，串口引脚USART2_RX和USART2_TX分别与微处理器的USART2输入输出引脚相连，在芯片A/B引脚引出端子用于与外围485总线相连实现装置间的互联。
[0011]其中，所述显示模块为LCD屏幕，使用微处理器的LTDC进行驱动。
[0012]其中，所述SD卡存储模块有一个指令信息引脚，一个时钟引脚和四个信息传输引脚与所述微处理器相连。
[0013]其中，所述电流检测模块包括ACS712芯片，ACS712芯片的VIOUT引脚与所述微处理
器的ADC采集引脚相连；同时所述电流检测模块连接外围两个端子接入被测实验设备的直流干线，以采集被测实验设备的电流数据。
[0014]其中，所述报警模块包括三极管和有源蜂鸣器；其中，所述三极管用作开关，控制所述有源蜂鸣器，所述三极管的基极与所述微处理器的PB1引脚相连，通过控制PB1引脚的高低电平，实现对所述有源蜂鸣器的控制。
[0015]其中，所述无线传输模块为采用ESP8266芯片的WiFi无线通信模块，其RXD、TXD信息传输引脚分别与微处理器的USART3_TX、USART3_RX相连。
[0016]其中，NFC识别模块包括MF522芯片，其通过SPI2通道与微处理器通信；MF522芯片的MISO、MOSI信息传输引脚以及SCK时钟引脚与微处理器的对应引脚相连，SDA引脚与微处理器PB6引脚相连，用于实现对SPI2的片选。
[0017]本技术提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
[0018]本技术适用于实验室中对多台实验设备进行系统化管理。可以实现对设备电流的实时监测检测，对实验信息完成汇总并向云端传输，多个设备之间通过RS485总线的方式实现多个结点的通信互联。进而实现对实验室设备的多级系统化管理，同时对实验设备的电流进行实时监控，确保安全可靠性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本技术实施例提供的基于NFC识别的实验设备自主监测装置的系统框图；
[0021]图2是本技术实施例提供的电源模块电路原理图；
[0022]图3是本技术实施例提供的485通信模块电路原理图；
[0023]图4是本技术实施例提供的LCD模块电路原理图；
[0024]图5是本技术实施例提供的SD卡存储模块电路原理图；
[0025]图6是本技术实施例提供的电流检测模块电路原理图；
[0026]图7是本技术实施例提供的报警模块电路原理图；
[0027]图8是本技术实施例提供的WiFi无线通信模块电路原理图；
[0028]图9是本技术实施例提供的RFID
‑
RC522射频模块电路原理图。
具体实施方式
[0029]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
[0030]为进一步提高实验设备的利用率，使得管理人员可更高效地对实验设备进行监测，本实施例提供了一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置，如图1所示，该基于NFC识别的实验设备自主监测装置包括：微处理器、无线传输模块、通信模块、NFC识别模块、SD卡存储模块、电流监测模块、显示模块以及电源模块；其中，各个功能模块均与微处理器联结，
进行信息传输；所述电流监测模块与被测实验设备电连接；所述无线传输模块与云端服务器通信连接；多个装置之间通过所述通信模块实现互联；所述电源模块输出5V和3.3V电压，为各个模块和微处理器提供稳定电源，以保装置的正常运行。
[0031]该装置的设备层和网关层分别基于STM32F429和STM32F103芯片进行拓展，能够实现对实验人员信息的读取匹配，对实验设备的实时使用情况进行监控。等用户匹配成功后，打开实验设备进行实验，这个过程中人员的实验室管理人员可通过云端对用户的实时实验状况进行跟踪监测，确保实验过程的可靠性和有效性；当设备电流过高时系统会发出警告，当电流低于阈值或者实验时间过短会判定实验无效。从而对实验设备电流进行实时监控，确保安全可靠性。
[0032]具体地，在本实施例中，设备层以STM32F429芯片为微处理器，与其外围电路模块构成主控电路板，作为设备层结点，该层级每个结点设备配备NFC识别模块、ACK712电流检测模块、LCD显示模块、报警模块、485通信模块、SD卡存储模块、W本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于NFC识别的实验设备自主监测装置，其特征在于，所述实验设备自主监测装置包括：微处理器、无线传输模块、通信模块、NFC识别模块、SD卡存储模块、电流监测模块、显示模块、报警模块以及电源模块；其中，所述无线传输模块、所述通信模块、所述NFC识别模块、所述SD卡存储模块、所述电流监测模块、所述显示模块、报警模块以及所述电源模块均与所述微处理器电连接；所述电流监测模块与被测实验设备电连接；所述无线传输模块与云端服务器通信连接；多个装置之间通过所述通信模块实现互联；所述电源模块输出5V和3.3V电压，为各个模块和微处理器提供稳定电源。2.如权利要求1所述的基于NFC识别的实验设备自主监测装置，其特征在于，所述电源模块由MP2359开关降压芯片和AMS1117
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3.3降压芯片组成，所述电源模块引出电源端子与外围12V直流电源相连，通过MP2359开关降压芯片实现12V至5V的电压转换，通过AMS1117
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3.3降压芯片实现5V至3.3V的电压转换，得到的5V和3.3V电压用于各个模块和微处理器的供电。3.如权利要求1所述的基于NFC识别的实验设备自主监测装置，其特征在于，所述微处理器为STM32F429芯片。4.如权利要求3所述的基于NFC识别的实验设备自主监测装置，其特征在于，所述通信模块为485通信模块，其以SP3485芯片驱动，采用二线制，串口引脚USART2_RX和USART2_TX分别与微处理器的USART2输入输出引脚相连，在芯片A/B引脚引出端子，用于与外围485总线相连实现装...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔泳淇，李擎，寇嘉豪，尹雁宇，武中科，崔家瑞，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：新型
国别省市：
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