项目说明

此项目的是主要目的是智能化升级一款软蛋(海绵软蛋)发射器（森柏龙壁虎2.0）。在发射器上安装了一套以ESP32-Pico-D4为主控的设备，配置1.33英寸TFT屏幕，集成IMU:MPU6050 和 8个霍尔传感器。IMU用来使用体感来与系统交互，霍尔传感器配合磁体，用于检测载弹量和上膛状态。使用ESP32集成的蓝牙和Wifi可与其他系统交互，完成数据上报。

功能包含： 载弹量检测，上膛和击发检测，射击稳定性检测，持枪稳定性训练，发射器数据上报。当前，前两项功能已经完成，后几项功能开发中。

功能介绍

载弹量检测

使用固定在弹夹旁边的7个霍尔传感器，可检测托弹板上固定了的圆形磁铁的位置，随着子弹减少磁铁上移，依次与7个霍尔传感器对齐，以此确定子弹的数量。界面左上实时显示子弹数量，左下部用图例显示弹夹内子弹的状态。

上膛和击发检测

使用固定在枪口前部弹簧卡口的霍尔传感器，检测是否上膛。上膛时，界面右侧动画显示子弹从底部进入，然后显示“LOADED”。击发后，界面右侧动画显示子弹射出，让后显示“NOT LOADED”。

项目进度

硬件：已完成

软件：持续更新中

设计原理

整个项目分3部分，主控板，传感器板和烧录板, 如下图。主控板集成了MCU、MPU6050、LCD和电池管理芯片，运行主控制程序；传感器板集成了一个8Bit GPIO扩展芯片，通过IIC连接主板，8个GPIO分别连接了8个霍尔传感器，用于检测子弹数量和上膛状态；烧录板集成了串口芯片和自动烧录电路，用于主控板的程序烧录和串口通信通过 UART总线连接主控板。

电路原理

主控板电路原理：

主控芯片使用的是 ESP32-PICO-D4，是一款基于 ESP32 的系统级封装 (SiP) 模组，可提供完整的 Wi-Fi 和蓝牙 ® 功能。该模组的外观尺寸仅为 7mm × 7 mm × 0.94 mm，整体占用的 PCB 面积最小，已集成1 个 4 MB 串行外围设备接口 (SPI) flash。所以外围电路可以非常简单，能够在比较小的范围内集成更多的器件。CP-RX/TX引脚连接串口芯片，用于和打印Log和烧录程序。IO0和EN引脚链接哦烧录板，用于控制芯片在烧录和LOG模式切换。 LCD-BL/DC/MOSI/SCK/RES用于控制驱动为ST7789的LCD显示屏。GPIO35连接唯一的一个按钮，用于进入和退出应用。SEN-INT/SCL/SDA用于连接传感器板上的GPIO扩展芯片，可以获取载弹量和检测是否上膛。MPU-INT/SCL/SDA用于和MPU6050通信，用户应用程序的体感交互。

载弹量和上膛状态检测电路原理：

此电路位于传感器板上，安装在发射器的弹夹侧面。为了减少与主控板的线路数量，这里使用了一个I2C接口的GPIO扩展芯片，恩智浦的PCA9554PW,118 扩展出8个GPIO，分别连接8个霍尔传感器。其中7个霍尔传感器对其与弹夹弹量为0-6的位置，托弹板上固定了一颗圆形磁铁，用于触发不同位置的霍尔传感器。随着弹量的减少，磁铁依次向上运动，触发不同位置的霍尔传感器，PCA9554W上报GPIO状态，主控便可采集到载弹量。另外一个霍尔传感器位于枪机的卡扣处，可感应安装在枪机上的磁铁，来确定是否上膛。

烧录板电路原理

主控板空间有限，因此烧录板独立处理，主要用于程序烧录和串口通信。使用了CP2102，配合2个三极管，实现了程序自动烧录和LOG模式的自动切换。

组装步骤:

1. 按下图组装和测试硬件部分

2. 按走线图把各部分硬件固定在拆解开的发射器上，使用热熔胶或者其他胶水固定（图中蓝色部分是用来遮盖关键部位，否则识别为枪则无法上传）。

3. 按照下图安装霍尔传感触发磁铁。

4. 把发射器组装回去，测试，完成。

设备代码:

固件代码是在开源项目HoloCubic_AIO的基础上开发：ESP32代码(Arduino): GeekFantasy/BulletGo (github.com)

材料以及组装:

PCB: 3块电路板，主控板Main_v2.1（板厚1.2mm）, 烧录板Prog_v2（板厚1.2mm）和传感器板Sensor_v2（板厚0.6mm或者FPC）
屏幕：LCD 1.33寸 240X240，ST7789驱动，焊接式12Pin裸屏，淘宝-中景园电子
连接线：3块电路板通过接口端子连接，端子连接线需要自己制作，可在嘉立创商城购买
电池： 3.7伏锂离子电池，型号-902030 500mah（厚：9mm，长:30mm，宽：20mm）请自行选购（我之前购买的已下架）
软蛋发射器：所有的设备需要集成到壁虎2.0软蛋发射器。可在淘宝自行购买，搜索关键词：森柏龙壁虎发射器2.0。
主控外壳：需要自行打印，模型见附件。