毕业设计

起因

这个项目主要是实现了一个电子名片的功能。这是个实体电子名片的设计,由一个硅谷工程师微型计算机名片得到灵感。由于设计难度过大,对计算机组成在当时还不熟悉,所以做了较大的改变。

介绍

设计最初打算用micro-python做一个USB接口的优盘,然后插入电脑时,能自动弹开一个像本博客一样的网页。但是由于太过简单,而且多数电脑对自动打开程序,类似病毒的脚本的行为会进行安全措施,这个毕业设计在一开始险些被砍掉。
最后改成了如下的需求才给予通过。

该电子名片在不接入电脑时,能显示所有者的姓名,地址,电话号码,邮箱,地址等文本内容,同时能显示个人头像或者微信二维码等图像。

当手机靠近该电子名片,并打开任意NFC app能接受预先储存于电子名片内的信息,比如个人简历的PDF或者个人网站域名。

当电子名片接入电脑时,能出现像正常U盘一样在电脑上访问的磁盘,里面的文件都是只读的权限,同时不能复制,保护用户的个人隐私,并且保证用户的所有权。只有用户或者访问者打开U盘中的UI程序输入正确的密码,才给予写和复制的权限。密码保存在原地,但是被加密。同时改变电子名片显示的信息和图片均可以通过该UI程序进行修改,同时NFC需要发送的内容也可以进行修改。当保存键按下时,信息会自动更新。

示意图

组成部分

大容量usb储存:实现U盘功能,同时需要足够储存大小。用到了安卓手机的Micro-SD 卡。
黑白墨迹屏幕:显示文本和图片。
NFC:发送信息给手机。

结构图

选择这款屏幕的原因

因为当初设计的时候需要一个尽量小,且能持续显示的屏幕。所以显示了像kindle一样的墨迹屏,而且该屏幕不需要供电就能维持显示的状态,所以完美符合了需求,再者因为若干墨迹屏中只有这款屏幕的刷新时间在两秒以内,最终就选择了这款产品。

次级系统1:USB 大容量储存

过程

该部分用STM32cubeIDE 和STM32MUX 一起完成,打开了USB mass storage然后修改storage_config_if.c中的读写和获取状态方程即可。但是中间一直有个问题,USB和盘符一张无法正确读取,直到让写的方程等到能读到卡的状态后,运行指令才成功,但是需要大概一分钟电脑才能读到磁盘。

次级系统2:图像处理和Micro-SD卡读写


过程

该部分需要读取已经保存在Micro-SD卡中解码的图像的数列及文本,然后改变大小,改变色彩显示模式,最后根据屏幕驱动把图像和文本在屏幕上显示出来。

次级系统3:UI和NFC模块


过程

该部分需要在插入U盘后,有一个可以执行的UI程序,方便用户。同时NFC模块读取SD卡中的相应内容,储存在NFC模块的标签上。

次级系统4:图像解码

过程

该部分需要在插入U盘后,有一个可以执行的UI程序,方便用户。同时NFC模块读取SD卡中的相应内容,储存在NFC模块的标签上。

总结

最后nfc的步骤目前只能读取信息还不能写,和主单片机的交互的spi也没有实现。
目前就是这样,整张名片成本大概50美元,并且usb大容量储存的相应时间比较久,需要一两分钟,原因还未知。

Github链接及英文描述

https://github.com/Zhang-Rick/ECE49022_Senior_Design
演示视频
https://www.youtube.com/watch?v=P2ZDCQjS7qo