FastBond2阶段1-基于物联网技术的便携式实验测量装置
- 项目介绍
大学物理实验中包含很多有趣的实验，其中抄写实验内容让人印象深刻。在大学物理实验中，抄写实验内容是一个不可或缺的环节，它对于学生的实验技能和科学素养的培养具有重要的意义。
本次借助FastBond2活动，以大学物理的电学实验为例，提出以下解决方案。在算法层面上，获取数据后，根据数据处理办法导出做完实验的原始数据和数据处理结果。提高学生学习物理的兴趣。
- 方案框图
本项目的主要框图如下，得捷网站链接如下：https://www.digikey.cn/schemeit/project/基于物联网技术的便携式实验测量装置-e6313c160183466fa4fcb757857a497e
主要思路如下：IM1253B可以测量电路的电压、电流、功率、频率、电能，引入该模块的2个测量脚作为万用表的表笔/鳄鱼夹。ESP32S3与其进行串口通信，获取数据，开源通过OTG-TTL输出。也可以通过WiFi或者蓝牙发送数据。在手机APP端要对接收这个数据进行存储和分析。有WiFi连接、蓝牙连接和usb三种连接方式。
- 主要元器件
- 主控：ESP32S3，乐鑫，（1）负责与计量模块进行数据交互。（2）与手机进行蓝牙通信。
- 电路计量模块,IM1253B
- OTG-TTL,芯片是沁恒微电子ch340
ESP32S3
ESP32-S3是一款由乐鑫信息科技公司生产的物联网芯片，具有以下特点：
双核处理器：ESP32-S3搭载了Xtensa®32位LX7双核处理器，主频高达240MHz，内置512KBSRAM(TCM)，具有45个可编程GPIO管脚和丰富的通信接口。
神经网络和信号处理加速：ESP32-S3增加了用于加速神经网络计算和信号处理等工作的向量指令(vectorinstructions)。
超低功耗协处理器：ESP32-S3集成2.4GHzWi-Fi(802.11b/g/n)，支持40MHz带宽；其低功耗蓝牙子系统支持Bluetooth5(LE)和BluetoothMesh，可通过CodedPHY与广播扩展实现远距离通信。
多种低功耗模式：ESP32-S3广泛适用于各类低功耗应用场景。它支持多种低功耗模式，如ULP（超低功耗）模式、Sleep模式、DeepSleep模式和Hibernate模式。
SDK下载到不同文件夹进行管理：ESP32-S3通过把SDK下载到不同的文件夹进行管理
IM1253B
IM1253B是一种交直流电能计量模块，可以用来测量和记录交流和直流电能。它通常由电能计量芯片和相关电路组成，可以计算和记录通过电路的电能。
IM1253B的主要功能包括：
测量电能：IM1253B可以测量电路中通过的电能，并将其转换为相应的电信号输出。
数据记录：IM1253B可以将测量到的电能数据存储在内部存储器中，用户可以通过读取存储器中的数据来了解电路中的电能使用情况。
参数设置：IM1253B可以通过设置相应的参数来控制其工作方式和精度。
输出控制：IM1253B可以通过输出控制信号来控制外部设备的开关状态，实现智能控制。
ch340
H340是一种USB转接芯片，可以实现USB转串口、USB转IrDA红外或者USB转打印口。在串口方式下，CH340提供常用的MODEM联络信号，用于为计算机扩展异步串口，或者将普通的串口设备直接升级到USB总线。它支持全速USB设备接口，兼容USB V2.0，仿真标准串口，用于升级原串口外围设备，或者通过USB增加额外串口。计算机端Windows操作系统下的串口应用程序完全兼容，无需修改。硬件全双工串口，内置收发缓冲区，支持通讯波特率50bps～2Mbps。支持常用的MODEM联络信号RTS、DTR、DCD、RI、DSR、CTS。通过外加电平转换器件，提供RS232、RS485、RS422等接口。
- 心得体会
在这次活动中，我学到了很多关于设计和创意的知识，并且也收获了很多宝贵的经验和心得.在此，我也希望电子森林能够持续地举办更多富有意义的各类活动。因为通过这些活动，我们能够共同学习、交流和分享，不断地提升我们的技能和知识水平。
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