CN109015571A - 一种智能工具箱 - Google Patents

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夏中金
凌六
凌六一
吕旻姝
黄家伟
董科学
陈述
邱壮飞
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    • B25H3/00—Storage means or arrangements for workshops facilitating access to, or handling of, work tools or instruments
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Abstract

本发明公开了一种智能工具箱，主要包括主控模块、检测模块、报警模块、电机控制模块、电源和跟随标签；所述主控模块包括EP4CE15E22C8控制器、独立按键和液晶显示屏；所述检测模块包括射频识别模块、测距定位模块和测速传感器；所述报警模块包括蜂鸣器和发光二极管；所述电机控制模块包括变频器、自动制动器和电机；所述电源为可充电电池；所述跟随标签包括测距定位模块和纽扣电池；本工具箱可实时获得与使用者之间的相对位置信息，并根据此信息控制工具箱的移动，实现工具箱的自动跟随；可一键检测工具箱内缺失的工具信息，并显示在液晶显示屏上，同时触发声光报警；这有效避免工具丢失的现象，同时节约了清数工具的时间，减轻了使用者的负担。

Description

一种智能工具箱
技术领域
本发明是一种工具箱，具体来说是一种智能工具箱。
背景技术
近年来，随着经济的快速发展，建筑装饰行业已成为建筑业中的三大支柱产业之一，室内装修时需要大量的工具，所以为了方便提高作业效率，工具箱被广泛使用与这一行业。但是传统的工具箱不具备工具检查和自动跟随功能。往往装修工人在较大房子工作时，需要在不同地方工作，需要把工具箱随时搬到自己身边，额外加大了工作量；在完成工作时，由于工具繁多，无法及时确认工具是否全部归位，容易造成工具的丢失，造成安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能工具箱，该工具箱具有自主检测和自动跟随功能。工具箱上通过测距定位模块与使用者佩戴的跟随标签自动定位工具箱与使用者的相对位置，并将这些位置数据传输到主控模块，主控模块通过控制电机控制模块使工具箱在距离使用者较远时自动向使用者的方向移动，使得工具箱时刻保持在使用者最近的位置；工具箱通过射频识别模块对箱内工具一键检测，将不再箱内的工具信息显示在液晶屏上方便查找，同时出发报警提醒使用者箱内缺少工具，节约了使用者清理工具的时间，真正实现了方便、快捷、智能的目的
本发明所采用的技术方案是：
1.一种智能工具箱，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、报警模块、电机控制模块、电源和跟随标签；所述主控模块包括EP4CE15E22C8控制器(8)、独立按键(20)、液晶显示屏(11)；所述检测模块包括射频识别模块(10)、测距定位模块(9)、速度传感器(13)；所述报警模块包括发光二极管(15)、蜂鸣器(16)；所述电机控制模块包括电机(12)、变频器(19)、自动制动器(14)；所述供电源为可充电电池(17)、充电接口(18)；所述跟随标签(21)包括测距定位模块(23)、纽扣电池(22)；其中液晶显示屏(11)、独立按键(20)、射频识别模块(10)、测距定位模块(9)、速度传感器(13)、发光二极管(15)、蜂鸣器(16)、变频器(19)、自动制动器(14)、可充电电池(17)与主控模块(8)相连，变频器(19)、自动制动器(14)与电机、(12)相连，测距定位模块(23)与纽扣电池(22)相连。
2.所述的主控模块中主控器使用的是型号为EP4CE15E22C8(9)的数字逻辑电路集成芯片，该芯片运行速度快，功耗低，系统稳定，适合高速接口电路，支持在线编程，便于维护。
3.所述检测模块中射频识别模块(11)所使用的型号是MFRC_522；速度传感器(18)所使用的型号是霍尔测速传感器，此模块可以检测箱内工具信息、箱体移动的速度，并将这些数据传送至EP4CE15E22C8主控制器(9),主控制器对这些数据进行分析并做出合理的判断。
4.所述检测模块中测距模块(13)所使用的型号是DWM1000，总共有四个，其中三个分别安装在如图1所示(9)的位置，充当基站的作用，另外一个安装在图1所示跟随标签(21)中(23)的位置，作为标签，安装于工具箱上的测距定位模块通过发送脉冲请求信号，跟随标签中测距定位模块接收到脉冲请求信号后发送响应脉冲信号，安装于工具箱上三个测距定位模块通过得到从发送脉冲请求信号到接收脉冲响应信号的时间由主控模块来计算两者之间的位置，主控模块再根据三个测距定位模块的距离数据计算出跟随标签与工具箱的相随位置信息，定位精度可达到10cm。
5.所述报警模块包括发红光的二极管，蜂鸣器，此模块主要功能是当检测模块检测到箱内工具不全时，二极管发出红光，同时蜂鸣器发出声音提示装修工人工具箱内缺少工具。
6.所述主控模块中液晶显示屏型号为LCD12864，该显示屏具有显示汉字，操作简单的有点，在这里主要用于箱内所缺少的工具信息。
7.所述电机模块中自动制动器(14)使用的是SDZ1系列电机电磁制动器，EP4CE15E22C8主控制器(8)通过控制自动制动器(14)使工具箱停止移动；变频器(19)采用的是MM440变频器，此种变频器有易于调试、EMC设计可靠、过电压/欠电压保护、响应速度快、操作简单等优点。
8.所述电池为可充电电池(17)，充电接口(18)与电池相连，可对电池进行充电，此模块主要功能是给整个工具箱进行供电。
与现有技术相比，本发明的优益效果是：
使用者在室内工作时，本工具箱可以通过测距模块自动检测箱体与使用者之间的相对位置，主控器分析位置信息，当箱体与使用者之间距离较远时，主控器将通过电机控制模块控制工具箱向使用者的方向移动，实现工具箱的自动跟随，真正实现工具箱的智能化，所述检测模块中测距定位模块的具有更高的定位精度，可达到10cm。本工具箱采用了射频识别模块来检测箱内工具是否齐全，同时将缺少的工具信息显示在液晶显示屏上，这样避免了工具丢失的现象，同时节省了使用者检查工具的时间，减轻了使用者的工作量。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图。
图2是本发明装置的原理示意图。
附图中的标号为：1上盖；2底座；3定向车轮；4万向轮；5工具箱内底部；6工具箱外底部；7工具卡槽；8主控模块；9测距定位模块；10射频识别模块；11液晶显示屏；12电机；13速度传感器；14自动制动器；15发光二极管；16蜂鸣器；17电源；18充电接口；19变频器；20独立按键；21跟随标签；22纽扣电池；23测距定位模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细的说明：
如图1所示，一种智能工具箱，它主要包括主控模块、检测模块、报警模块、电机控制模块、电源和跟随标签；所述主控模块包括EP4CE15E22C8控制器(8)、独立按键(20)、液晶显示屏(11)；所述检测模块包括射频识别模块(10)、测距定位模块(9)、速度传感器(13)；所述报警模块包括发光二极管(15)、蜂鸣器(16)；所述电机控制模块包括电机(12)、变频器(19)、自动制动器(14)；所述供电源为可充电电池(17)、充电接口(18)；所述跟随标签(21)包括测距定位模块(23)、纽扣电池(22)；其中液晶显示屏(11)、独立按键(20)、射频识别模块(10)、测距定位模块(9)、速度传感器(13)、发光二极管(15)、蜂鸣器(16)、变频器(19)、自动制动器(14)、可充电电池(17)与主控模块(8)相连，变频器(19)、自动制动器(14)与电机、(12)相连，测距定位模块(23)与纽扣电池(22)相连。
所述主控模块中EP4CE15E22C8控制器、液晶显示屏、独立按键分别安装在如图1所示(8)、(11)、(20)的位置；所述检测模块中射频识别模块、测距定位模块、分别安装在如图1所示(10)、(9)的位置；所述报警模块中发光二极管、蜂鸣器分别安装在如图1所示(15)、(16)的位置；所述电源中充电接口安装在如图1所示(18)的位置。
所述电机控制模块中电机(12)有两个，分别安装在工具箱内底部(5)和工具箱外底部(6)之间靠近主控板和两个定向车轮的两端，自动制动器(14)、速读传感器(13)安装在工具箱内低部(5)和工具箱外底部(6)之间如图1所示(13)、(14)的位置，便于检测和控制电机的转动；所述电源中可充电电池(7)安装在工具箱内底部(5)和工具箱外底部(6)之间；所述检测模块中存储有对应工具唯一标识信息的RFID标签(24)贴在对应工具上图(1)不在给出对应位置。
如图2所示，本发明一种智能工具箱的具体工作过程是：
本工具箱在使用之前会将箱内所有工具的信息存储在主控芯片中，在每次使用结束，按下上盖的独立按键，工具箱将通过射频识别模块(10)检测箱内工具信息，并与预先存储所有工具信息的总数据库进行匹配，如有工具没有匹配到，则会使发光二极管发光，同时蜂鸣器发出声音触发报警来提示使用者缺少工具，缺少的工具信息将被显示在液晶显示屏(11)上，使用者可以根据液晶显示屏上现实的工具信息快速准确的知道工具箱内缺少的工具类型，大大节省了使用者的时间，降低了使用者的负担。
在室内使用本工具箱时，工具箱实时检测箱体与使用者之间的相对位置信息，主控模块经过分析，若超过一定的距离，主控器将通过电机控制模块控制箱子的移动，速度传感器实时测量工具箱移动的速度，当速度过快或者工具箱到达使用者身边时自动制动器工作使工具箱停止移动，这样避免了使用者来回搬工具箱或者在距离工具箱较远时不便拿到合适工具的现象，同时增加了安全性，提升了使用者的工作效率。

Claims (7)

1.一种智能工具箱，其特征在于：它主要包括主控模块、检测模块、报警模块、电机控制模块、电源和跟随标签；所述主控模块包括EP4CE15E22C8控制器(8)、独立按键(20)、液晶显示屏(11)；所述检测模块包括射频识别模块(10)、测距定位模块(9)、速度传感器(13)；所述报警模块包括发光二极管(15)、蜂鸣器(16)；所述电机控制模块包括电机(12)、变频器(19)、自动制动器(14)；所述电源为可充电电池(17)、充电接口(18)；所述跟随标签(21)包括测距定位模块(23)、纽扣电池(22)；其中液晶显示屏(11)、独立按键(20)、射频识别模块(10)、测距定位模块(9)、速度传感器(13)、发光二极管(15)、蜂鸣器(16)、变频器(19)、自动制动器(14)、可充电电池(17)与主控模块(8)相连，变频器(19)、自动制动器(14)与电机(12)相连，测距定位模块(23)与纽扣电池(22)相连。
2.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征在于：所述的主控模块中主控制器使用的是EP4CE15E22C8控制器(9)，液晶显示(10)使用的LCD12864。
3.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征在于：所述检测模块中射频识别模块(10)所使用的型号是MFRC_522，此模块可以采集箱内工具信息，这些数字信息被直接传送到EP4CE15E22C8控制器(8)，与预先存储的所有工具信息的总数据库进行匹配，主控制器将总数据库未匹配到的工具信息在液晶上显示。
4.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征在于：检测模块中的测距定位模块(9)所使用的型号是DWM1000，此模块可以通过使用者佩戴的跟随标签，自动定位箱体相对于使用者的位置，以及箱体距离使用者的距离，并将这些信息传送到EP4CE15E22C8控制器(8)，主控器通过对这些数据的分析来判断箱体是否需要移动，以及需要移动时的方向。
5.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征在于：速度传感器(13)所使用的型号是霍尔测速传感器，用于检测箱体的移动速度，并将箱体移动速度的数据传送至EP4CE15E22C8控制器(8)，主控器通过传送过来的数据判断箱体是否停止移动。
6.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征在于：所述电机模块中自动制动器(14)使用的是SDZ1系列电机电磁制动器，EP4CE15E22C8主控制器(8)通过控制自动制动器(14)使工具箱停止移动。
7.根据权利要求1所述的一种智能工具箱，其特征在于：所述电源为可充电电池(17)，充电接口(18)与电池相连，可对电池进行充电，其主要功能是给整个工具箱进行供电，可充电电池的具体型号不做要求。
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