基于STM32的压岁钱存储盒

项目简介

此项目是基于STM32F103C8T6设计的压岁钱存储盒，包括主控模块(STM32),电源模块(Type-c，锂电池充放电)，指纹识别模块(ZW101),颜色识别模块(TCS34725)，舵机模块(SG90)，显示屏模块，蜂鸣器模块，物体识别模块。
具有成本低，复刻容易等特点。

(3D打印外壳在后面，因为目前3D外壳还没有到，所以就用嘉立创包装壳代替一下)

项目功能

1.能完成对100,50,10面值的人民币的识别。
2.完成对张数以及总存入金额的统计，即使关闭电源数据依旧保存。
3.锂电池电路支持边通过Type-c充电边给系统供电。
4.具有指纹识别验证，增加安全性。
5.支持一键清空数据，方便完成取钱。

项目参数

1.通过两个光电二极管检测是否有人民币需要检测。
2.通过LED灯和蜂鸣器来提示是否检测到人民币。
3.通过TCS34725颜色传感器检测的不同RGB值来确定人民币面值。
4.使用STM32内部Flash完成数据存储。
5.使用低功耗ZW101指纹模块和舵机解决安全性问题。
6.使用TP4056锂电池充电模块完成对锂电池的充电，并提示是否充电完成，具有过充过放保护，支持变充边放。
7.使用0.96OLED屏幕显示相关数据。

原理解析（硬件说明）

电源电路：
1.Type-c部分:

采用TYPE-C-6P接口作为供电接口，提供5V电压负责给14500锂电池充电。

2.TP4056锂电池充电部分

1.TEMP管脚为电池温度检测，不用的话就可以直接接地。
2.PROG管脚为恒流充电电流端，通过接一个外部电阻来选择不同的充电电流，通过这个公式可以得出电阻阻值，如R3为2.2千欧，电流约为500mA。
不同电流的电阻阻值如下图所示。

3.GND接地。
4.VCC管脚通过Typec-C输入的5v经过两个电源滤波电容接入。
5.BAT管脚连接锂电池正极+。
6.STDBY管脚用于充电完成指示，默认管脚处于高组态，当充电完成处于低电平，外接一个LED灯就可以用于充电完成指示，如LED2(蓝色)。

7.CHRG管脚用于充电状态指示，默认管脚处于高组态，当向锂电池充电时处于低电平，外接一个LED灯就可以用于充电状态指示，如LED1(红色)。

8.CE管脚用于芯片使能，接高电平使能，低电平禁止。

DW01 是一种锂电池保护芯片，具有过充保护，过放保护，过流保护。

DW01通过3个管脚:OD(过放检测)CSI(电流检测)OC(过流检测)控制场效应管Q1,Q2的通断来控制锂电池的充放电。D1(肖基特二极管)防止电池反接，当外部电源电压高于电池电压时，二极管截止。

通过一个拨动开关控制整个系统的电源通断。

人民币检测电路:
1.感应人民币部分:

由LM393(电压比较器)和IR1红外光电发射二极管)和IR2(红外光电接收二极管)和VR1(电位器)和分压电阻和LED灯组成。

工作原理：4脚接地，8脚接vcc，R8和 IR2 构成的分压电路为 LM393 的同相输入端（3脚）提供电压。VR1电位器通过改变阻值为反向输入端(2脚)提供基准电压。
当物体靠近时，IR1发射的红外光反射回来被1R2接收，导致同向输入端(3脚)电压变小从而就小于反向输入端(2脚)的基准电压，1脚就会输出低电平，LED4亮，表示检测到物体，反之输出高电平，LED4灭，表示没有检测到物体。
改变VR1的电阻值就改变了反向输入端的基准电压，就可以提高和减小检测物体的距离，用做调节灵敏度。

2.识别人民币部分：
采用TCS34725颜色识别传感器，可获取3通道的R(红)G(绿)B(蓝)值，具有高灵敏度，宽动态范围和红外阻隔滤波器，最小化IR和UV光分量效应，产生准确的颜色测量。采用IIC通信协议，3.3v供电，配备一个独立控制LED照明灯，方便在较暗的地方使用。
接口介绍:

使用方法：使用单片机IIC协议通信读取TCS34725内部数据，将其转换为等效RGB值:0到255。
100(R)50(G)10(B)三种面值的人民币对应不同的RGB:0-255，通过判断RGB值来确定面值。
如图所示：

指纹部分：
采用低功耗ZW101指纹识别模块，3.3v供电，串口通信协议，具体使用方法看B站介绍：https://www.bilibili.com/video/BV1A7kFYDEEP/?share_source=copy_web&vd_source=41354d7e9c9e455c0b449533b3f7b961

软件代码

STM32C8T6标准库程序，见附件。

组装流程

3D打印外壳

实物图