無線電測向/定向越野運動中計分使用的打卡器的開發

這個項目也是我當初折騰社團無線電測向設備時候一起開發的,首先介紹一下這個打卡器是個啥。https://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.1.5532434auduV3I&id=591310669610&ns=1&abbucket=14#detail

就是chinahealth這套設備,用於無線電測向和定向越野的計分功能,官方報價非常高昂,每個節點要1680元,屬於壟斷銷售,無線電測向任務一套需要十幾個節點,功能分別是:

清空節點:每次運動員出發前需要現在這個節點清空RFID卡片中的數據

開始節點:比賽出發時,RFID卡片刷此節點,獲取第一個時間信息

1-10號節點:每經過一個打卡點,就刷一次卡機,將該節點的刷卡時間及節點號寫入RFID卡片

結束節點:運動員回到大本營時,馬上刷卡,得到節點號及時間,意味着比賽結束,運動員可以開始休息

主站節點:讀入運動員卡片中的數據,可以通過串口連接小票打印機,打印該運動員所有時間作爲憑證,另外還需要一臺主站接入電腦,由分析軟件獲取卡片中所有數據,並進行排名,計分等,計分除了看時間還要看找到的點全不全以及順序是否正確。,最終統計結果並排名。

額外功能:

1.由於防水需求,不能有外置開關,需要幹簧管+磁棒開機,紅外關機

2.需要高精度時間,並且有校時功能,採用紅外接收器+遙控器統一校時

3.打卡時,需要有聲光提示

4.普通節點工作人員複查,節點需要可以保存歷史信息,在需要工作人員複查時可以輸出歷史數據,使用專門的大內存RFID卡片,一次性獲得所有數據

5.長續航,另外最好可以增加NFC版本,進行全民用手機打卡計時

硬件:

由於每個節點功能不同,爲了減少成本,將所有功能放到一套硬件上,根據需求進行焊接。

這一部分,採用arduino pro mini作爲主控,不採用328p芯片作主控方便維修,RFID模塊爲SPI總線,紅外模塊佔用D7數字腳,另外還有一個串口作爲調試口

此部分爲電源模塊,採用LDO TPS79333,將1S電池降壓到3.3V,我們可以看到,TPS79333的使能腳,連接了D4數字腳,以及一個幹簧管,幹簧管的特性就是遇到磁鐵通,離開磁鐵斷。開機時,一節磁棒靠近幹簧管,使使能腳拉高,整機上電,同時D4在開機後馬上置高保持開機狀態,在遙控器給出關機指令後,該管腳拉低,整機斷電。

A4 A5是I2C的管腳,拉高,A6用於測試電池電壓,在電壓低時,通過指示燈提示充電。

此部分使用了4bit的跳線,可以表示16種狀態 ,可以全部包含功能需求中的所有節點,另外電池充電部分直接將電池電壓引到外面,使用專用充電器進行充電,減小系統複雜度。

此部分爲聲光報警,幫助運動員判斷已經打卡,同時可以表示一些異常狀態。

此部分採用SP3232作爲串口芯片,可以直接連接串口小票打印機,時鐘採用高精度DS3231,同時自帶後備電池。

flash用於存儲每個節點的運動員數據,用於工作人員檢查。

 

我們的硬件進行焊死,所以跳線選擇以及對應的功能模塊也選擇完畢。

主站節點(跳線15號1111):RFID模塊,SP3232

清零節點(跳線14號1110):RFID模塊

開始(跳線0號0000)、結束(跳線13號1101)、0-9節點(0001-1100):RFID模塊,FLASH,紅外,高精度時鐘

其中熱敏打印機選配https://detail.tmall.com/item.htm?id=37233437742&spm=a1z09.2.0.0.406d2e8d4bRHhr&_u=mvroet18fd5&skuId=3431124280186(黑色串口版)

代碼參見https://github.com/BG2CRW/DaKaQi,其中libraries文件夾中內容需要合併到arduino安裝目錄中的libraries文件夾。

 

 

 

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