FastBond2阶段1-基于ESP32S3的内卷可视化器(办公室小精灵)的框图设计
使用24G毫米波人体检测雷达探测是否有人在工位上,并由ESP32 S3将相关数据存储或通过蓝牙上传到个人电脑保存。基于此,做久坐提醒与人在工位时间统计等功能。
标签
ESP32
FastBond第二季
雷达传感器
Kadam
更新2023-09-22
1049

项目文档

项目介绍

我的参赛作品名称为,内卷可视化器(办公室小精灵)。我将使用24G毫米波人体检测雷达探测是否有人在工位上,并由ESP32 S3将相关数据存储或通过蓝牙上传到个人电脑保存。

基于此,本作品实现了两个功能

  1. 检测人坐在工位时间,作出时间统计与久坐提醒。

  2. 早上有人来到工位后,能够自动开启电脑,实现一点小小的便捷

  3. 还有相关的有趣功能会在后续开发,如检测到老板来到工位后,实现自动切屏等。

设计思路

核心器件为ESP32 - S3与毫米波雷达传感器。基于检测人是否在检测区域、在检测区域的时间等数据,可以做久坐提醒、久坐时间统计等,可用于健康领域。

设计方向的市场介绍

目前市场上常用的人体检测传感器为红外热释电,检测人体久坐的设备多为穿戴设备,使用新兴的毫米波雷达传感器可以检测到更加微小的人体动作,并且在检测的时候均为无感,没有佩戴穿戴设备的不适性,具有良好的使用前景。

方案框图

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  • 本项目使用ESP32-S3-WROOM-1作为主控芯片

  • 购买24G毫米波人体检测雷达传感器

  • 配合LED、按键与继电器完成人机交互与电脑开机等功能。

  • 在模块通信方面,主控与个人电脑使用BLE,而雷达传感器与主控则使用串口

  • 此为框图的分享链接

Scheme-it工具介绍

Scheme-it工具是一款强大的电子电路设计工具,旨在帮助工程师、学生和电子爱好者轻松创建和共享电路图。该工具提供了丰富的功能,使用户能够快速设计、模拟和测试各种电路。

Scheme-it的主要特点包括:

  1. 直观的界面:Scheme-it拥有用户友好的界面,让用户可以轻松绘制电路图,无需深厚的电子设计经验。

  2. 丰富的元件库:工具内置了大量的电子元件符号,包括电阻、电容、电感、晶体管等,涵盖了多种应用场景。

  3. 实时模拟:用户可以在绘制电路图的同时进行实时模拟,以查看电路的工作原理和性能。

  4. 在线协作:Scheme-it支持多人协作,用户可以与同事或朋友一起编辑电路图,实时共享想法和改进设计。

  5. 导出和共享:设计完成后,用户可以将电路图导出为图片或PDF文件,并通过链接分享给他人,方便交流和反馈。

  6. 集成性:Scheme-it可以与其他工程工具集成,如Digi-Key的元件库,帮助用户更轻松地获取所需元件信息。

无论是学习电子学、原型设计还是进行专业电路设计,得捷Scheme-it都是一个极具价值的工具。它简化了电路设计的流程,使用户能够快速实现创意,并验证其想法,从而加速电子项目的开发和创新。

主要元器件介绍

ESP32-S3-WROOM-1

ESP32-S3-WROOM-1 是一款通用型 Wi-Fi + 低功耗蓝牙 MCU 模组,搭载 ESP32-S3系列芯片。

ESP32-S3 是一款集成 2.4 GHz Wi-Fi 和 Bluetooth 5 (LE) 的 MCU 芯片,支持远距离模式 (Long Range)。ESP32-S3 搭载 Xtensa® 32 位 LX7 双核处理器,主频高达 240 MHz,内置 512 KB SRAM (TCM),具有 45 个可编程 GPIO 管脚和丰富的通信接口。ESP32-S3 支持更大容量的高速 Octal SPI flash 和片外 RAM,支持用户配置数据缓存与指令缓存。

ESP32-S3芯片具有行业领先的低功耗性能和射频性能,支持 WiFi IEEE802.11b/g/n 协 议和 Bluetooth 5。该芯片搭载 Xtensa-R32 位 LX7 双核处 理器,工作频率高达 240 MHz。支持二次开发,无需使用其它微控制器或处理器。芯片内置 512 KB SRAM,384 KB ROM, 16KB RTC SRAM。芯片支持多种 低功耗工作状态,能够满足各种应用场景的功耗需求。芯片所特有的精细时钟门控功能、动态电压时钟频率调节功能、射频输出功率可调节功 能等特 性,可以实现通信距离、通信速率和功耗之间的最佳平衡。

模组提供丰富的外设接口,包括 UART,PWM,SPI,I2S,I2C,ADC,LCD, DVP,RMT(TX/RX),脉冲计数器,USB OTG,USB Serial/JTAG,SDIO,DMA 控制器, TWAI 控制器,温度传感器,电容式传感器和多个IO 口。

使用ESP32-S3模组相比于ESP32-S3芯片更有利于降低PCB布线难度,加快开发进度。

安信可24G人体雷达传感器模块 Rd-03

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Rd-03是由深圳市安信可科技有限公司开发的雷达模组,搭载砂典微的S3KM1110芯片。S3KM1110芯片是一种基于FMCW雷达收发器技术的集成单片机毫米波传感SoC。它工作在24GHz的K波段,每个单频扫描的调制带宽高达1GHz.利用FMCW调频连续波,对设定空间内的目标进行探测。结合雷达信号处理实现高灵敏度的运动检测和微动检测。

Rd-03模组可感知区域内是否有运动或微动的人体,实现实时检测结果,提供可视化的配置工具,可轻松配置感应距离范围、不同区间的感应灵敏度和无人延时时间等。

对本大赛的心得体会

很高兴能够参与到硬禾学堂的FastBond第2季 - How2Make设计大赛阶段一的活动中。在该活动中,我学习到了新的好用的软件Scheme-it,可用来画系统框图并进行便捷的分享。是本活动的一个契机,让我把心中所想具体设计出来,在接下来的时间里,我将继续完成本项目原理图、电路图与PCB板的绘制。在成功打板后,将会进行焊接,调试,编写业务代码等工作。再次感谢硬禾学堂。

软硬件
电路图
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