一、作品简介

    一种新型的智能器件柜用于高校或科研单位的实验室，着力解决实验室器件存放、取用、管理混乱问题，提高工作效率。

    产品主旨：器件管理一键操作，生活工作智能高效。

1.1创作动机

现在大学和科研单位都有类似的电子信息类实验室，这些实验室里的仪器设备、电子器件种类繁多，管理和查找使用程序复杂，工作量大，因此对实验室的器件管理实现智能化是燃眉之需。实验室的各类器件，一般都是存放在器件柜的众多小抽屉里。虽然每个小抽屉上都标了器件的种类和封装等信息，但是由于电子器件种类繁多，实验员要找很多电子器件，需要记录在纸上再去挨个查找。实验员取用或放回器件时，需要花很多时间寻找器件的存放位置，这给实验员带来很大困扰，工作效率非常低。另一方面，器件管理员也不方便监控器件的使用情况、剩余数量等信息，这会导致器件短缺时不能及时采购，从而耽误了实验进程。

目前国内外已经发明了新型智能自动寄存储物柜，有两种类型，一种是扫码识别，另一种是密码控制。该储物柜在现代生活中得到了普及，它的优点是既可节省人力及营业面积，也能方便顾客存储物品，在饭店、超市、图书馆等公共场所得到了广泛的应用。但是智能自动寄存储物柜，储存的是个人物品，存取是一一对应关系，没有选择信息、显示信息、反馈信息等功能，实现的不是对多器件的智能管理。电子器件智能管理器件柜面向的是各大实验室、器件卖家、仓储管理，针对的是消耗品，一般储物柜不能满足上述要求。因此，对实验室来和类似领域来说，急需一种新型器件智能管理柜，该项目尚属空白，研究意义非常大。

上图为实验室常用的一些存放器件的柜子与盒子，放置的器件没有特定规律，标签标识也不是十分清晰醒目，找器件多半是翻来覆去的找，每次都要花费大量时间。器件的数量也不易统计，无法及时采购。特别是一些很小的集成芯片，价格昂贵，被谁使用了都没有记录，经常造成浪费。

图2    实验室中型器件柜

上面器件柜是实验室常用的一种中型器件柜，可存放的器件种类多。该器件柜长67cm，宽28cm，高99cm。每层5个盒子，有15层，共75个盒子。每个盒子里有6个小格子，也就是该器件柜可存放450种器件。一般情况下是在盒子上贴标签，标注存放的器件种类。可想而知，如果器件存放位置没有规律，标签又不是很清楚，对于走入实验室的新成员想找到一种需要的器件，可谓是大海捞针，费时费力。

针对这种普遍存在的问题，我们设计出一种方案：开发一种新型器件柜，实现器件的智能化管理。从器件柜入手，着力解决此类问题。该设计预实现元器件存放位置的快速指示，对各种器件数量随时掌握，对使用情况实时记录等。

1.2创作目的

本产品能帮助实验员快速找到所需器件的存放位置，节省大量时间，同时能方便管理员实时掌握器件数量，可以实时显示和反馈储存物品的信息。对使用者进行身份验证，记录使用情况，不仅方便了管理，又避免了浪费。该产品应用范围广，其他类似的领域比如中药材智能管理、智能配货等都可使用。该产品制作成本低，但科技含量高，具有很大的实用价值。未来推广使用后，将极大的缩短员工的工作时间，提高工作效率，是打造智慧型实验室的重要环节。

1.3产品功能与实用性

本产品的主要功能设计如下：

用户身份管理、器件存放位置指示、使用情况记录、器件数据手册管理、器件数目统计及预警、一键生成采购清单、经费预算、一键配送货。

电源模块设计

后期市电变压器降压整流后需要DCDC转换模块，采用了常用的LM2596-ADJ芯片设计，立创商城可买到。

实物图

 该模块可以进行恒压恒流的设定，可调范围宽，具有限流保护的功能，在实验室内多个作品中都有用到。

单片机板

这个设计中采用的是模块设计思想，之间用的是杜邦线连接，后期可以集成在一块电路板上，但目前还在调试过程中，没有经费打样对应的板子，用的都是自己画的最小系统板。

实物图

 目前正在学习STM32F429的资源，所以就单片机就选用了STM32F729IGT6，这个在一般工程中用的不多，成本高浪费啊，适合学习开发用。STM32F103VET6这个芯片也在用，它的资源做这个项目足够了。

改板后，还未打样，