DMSD · 首台演示机 · 方案 A · 2026-05-28

点呼机 采购与组装

宿舍点呼数字化的第一台机器 — 树莓派 + NFC + LED + 喇叭。这份清单同时是「亲手焊一遍、搞懂为什么」的学习材料。价格含税;下单前每条链接最后再看一眼实时库存。

合计 ≈ 17,800 円 5 家渠道 3 处待定 16 张截图存档
§ 一

最终要达到的目的与效果

这台机器要替舍监做哪几件事,又顺带替伊月学到了什么。

这台机器要解决什么

宿舍每晚点呼(查学生有没有按时回宿舍)原来靠舍监挨个房间敲门、纸上打钩,慢、易漏、没法防代答。点呼机把这件事数字化:

  • 学生端:晚上回宿舍,把学生卡贴一下读卡器,或用手机碰一下贴纸,1 秒完成签到。
  • 老师端:电脑/手机上实时看到谁回了、谁还没回,迟到 / 缺席自动判定、自动扣纪律分,不用手记。
  • 防代刷:卡有唯一编号(防随便复制);手机碰的网址带一次性验证码(用过即失效,防截图转发替别人签到)。
  • 现场反馈:签到成功亮绿灯 + 喇叭播日语姓名(「○○さん、お帰りなさい」=「○○同学,欢迎回来」),失败亮红灯。

对我(itsuki)来说还有一层目的:学习

这台机器不只是买来用,更是买来亲手组装、搞懂原理的学习材料:

  • 第一次拿烙铁焊接(焊排针)—— 零电子经验跨出第一步
  • 搞懂主板那排针脚(GPIO)怎么接模块
  • 搞懂两种芯片间通信方式 SPI 和 I²C 的区别
  • 搞懂 NFC(近场通信,手机/卡贴近就能读)怎么工作
  • 这些动手过程本身就是升学(AC 入試)要讲的素材
§ 二

机器由什么组成、怎么工作

一块树莓派 + 5 个模块 + 两条签到路径 — 软件状态机串起整个流程。

大脑:Raspberry Pi 3 Model A+

一块巴掌大的小电脑(树莓派),跑 Python 程序。它板边有一排 40 根金属针叫 GPIO(通用输入输出脚),用来接各种模块。

两条签到路径

路径 A — 刷学生卡:

学生卡(NTAG215) → 读卡器(PN532)读出卡号 → 主板 Python → 网络发后端 → 后端判定签到 → 推送老师端

路径 B — 手机碰贴纸:

主板每隔几秒改写贴纸(ST25DV)里的网址(带一次性验证码) → 学生手机碰一下 → 打开签到网页 → 后端校验验证码

5 个模块各干什么

模块 是什么 / 干什么 怎么接主板
PN532 读卡器 读学生卡的唯一编号 SPI(一种高速 4 线通信总线)
ST25DV 贴纸 能被主板改写、又能被手机读的特殊 NFC 标签 I²C(一种 2 线通信总线)
LED 灯 ×4 绿成功 / 红失败 / 蓝待机 / 白启动 数字脚,每个串 1 个电阻
风扇 主板长时间跑会热,吹散热(必须 5V 接 5V 供电针
喇叭 播日语姓名 插 USB 口

软件怎么转

主程序是个循环(状态机):待机 → 读到卡/手机碰 → 提交后端 → 成功亮绿/失败亮红 → 回到待机

为什么 PN532 走 SPI 不走 I²C:ST25DV 已经占了 I²C 这条线,两个挤一条容易出问题;PN532 在树莓派上走 SPI 最稳(两个外部 AI 审查都确认)。

§ 三

下单前必看

核对链接后发现的四处问题 — 三处必须改,一处小修小补。

① 风扇链接是 12V 的,但树莓派只有 5V!
你给的风扇链接(B0DYV31FJZ)抓出来是「JYUDAUFU 30×10mm DC 12V 风扇 4 个装」。12V 风扇接树莓派 5V 转不动甚至不转。上次就说好换 5V 的——这个别买,重新找 5V 30mm 风扇
② 喇叭对不上。截图里是 HONKYOB ¥1,980,但你给的链接(B0G64JFMNR)抓出来是「Apqfw HM5002」另一款。两个都是 USB 小喇叭功能差不多,你确认到底买哪个,别两个都下。
③ 重复花钱:Qwiic 免焊线 ¥3,090 不用买。你愿意焊接,ST25DV 焊排针即可(板底有 6 个焊孔已确认)。排针套装 ¥749 留着焊 PN532 + ST25DV 都用它。你给的链接清单里已经没有 Qwiic 了,对的,购物车里如果还有就删掉,省 3,090
④ 小问题(不致命):
· 蓝色 LED 漏了链接——你给的秋月 8 个链接里没有蓝色 LED(截图有),补一下 秋月 101321
· 杜邦线买了两种:母-母 15cm(103475)+ 母-母 20cm 连排(115868),都是母对母、功能重叠,留一种就够(都便宜,都留也行)
· PN532 链接抓不到B0C7Q1PX3R 服务器报错),按排除法应该是 PN532 ¥1,190,下单前你点进去核对
· 45 孔小面包板可不买(有 400 孔了)
· Mac 没 SD 卡槽的话补个 microSD 读卡器
§ 四

采购清单

三家渠道,点链接直接买。价格 / 库存 / 状态全在这一张表里。

秋月 满 6,000 免送料 · 翌日发 · 秋葉原有店头    SS 平日 14 时前当日发 · 送料约 400    Amazon Prime 翌日 · 自营免送料    线下 秋葉原店头可拿

秋月 秋月電子

商品 单价 数量 小计 链接 状态
Raspberry Pi 3 Model A+(主板) 5,580 1 5,580 114878 线下
AC 适配器 5V3A microUSB(供电) 1,100 1 1,100 112001 线下
红色 LED 5mm(失败灯) 10 1 10 112605
绿色 LED 5mm OSPG5111A(成功灯,最重要) 20 1 20 112117 ✓ 已确认
白色 LED 5mm(启动灯)10 个入 250 1包 250 104764
蓝色 LED 5mm(待机灯)10 个入 180 1包 180 101321 漏了链接,补上
220Ω 电阻 1/4W(限流保护 LED)100 本入 150 1袋 150 125221 ✓ 现货 线下40袋
杜邦线 母-母 15cm 10 本入 480 1包 480 103475
杜邦线 母-母 20cm 40P 连排 200 1本 200 115868 和上一行重复
秋月小计 ≈ 7,970

SS Switch Science

商品 单价 数量 小计 链接 状态
ST25DV16K I2C RFID 模块(手机碰的贴纸) 968 4 或 5 3,872 / 4,840 7903 数量待定 / 库存 8
送料 ~400 400
SS 小计(按 4 个) ≈ 4,272

Amazon Amazon Japan

商品 单价 数量 小计 链接 状态
PN532 V3 NFC 套件(读学生卡) 1,190 1 1,190 B0C7Q1PX3R 链接抓不到,自己核对
NTAG215 白卡 10 张(学生卡) 920 1套 920 B08WRV4NHM ✓ 已确认
USB 迷你喇叭(日语播报) 1,980 1 1,980 B0G64JFMNR 链接是 Apqfw,截图是 HONKYOB,选一个
2.54mm 公母排针套装 60 个(焊 PN532+ST25DV) 749 1 749 B0C13N6T48 ✓ 已确认
Samcos 400 孔面包板 + 跳线 2 个装 730 1 730 B0C3TNP1RG ✓ 已确认
5V 30mm 风扇 1 B0DYV31FJZ 链接是 12V!重找 5V
Amazon 小计(不含待定喇叭/风扇) ≈ 5,569
合计
17,800
秋月 7,970 + SS 4,272 + Amazon 5,569
已删 Qwiic 省 3,090;不含待定的风扇 / 读卡器;ST25DV 按 4 个算
§ 五

接线速查

详见 点呼机接线说明.md。这里是四块模块的针脚对照速查。

PN532 → 主板(SPI)

SCK  → pin23 / GPIO11
MISO → pin21 / GPIO9
MOSI → pin19 / GPIO10
SS   → pin24 / GPIO8
VCC  → 3.3V 或 5V(看模块标)
GND  → pin6(接地)

红板先用拨码/跳线切到 SPI 模式

ST25DV → 主板(I²C,焊排针版)

SDA → pin3 / GPIO2
SCL → pin5 / GPIO3
VIN → 3.3V
GND → pin9(接地)

板底 6 个焊孔焊排针,再用母-母杜邦线接

LED ×4(每个串 220Ω 电阻)

蓝 待机  → pin15 / GPIO22
绿 成功  → pin13 / GPIO27
红 失败  → pin11 / GPIO17
白 启动  → pin16 / GPIO23

长腿→电阻→GPIO;短腿→接地

风扇 / 喇叭

风扇正极 → 5V(pin2/pin4)
风扇负极 → 接地
喇叭 → USB 口

⚠️ 风扇绝不接 GPIO 信号针(会烧主板);风扇必须 5V

接线 7 条避坑:① 接线前先拔电源 ② 物理针号 ≠ 代码里的 GPIO 编号 ③ 所有模块接地连一起 ④ 先单独测每个模块别一次全接 ⑤ 到货按板子上印的脚名接 ⑥ LED 必串电阻 ⑦ 风扇只接 5V
§ 六

采购页截图

16 张原始采购页截图 — 默认折叠,图比较占地方。

点开看 16 张采购页原图
采购截图01
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采购截图02
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采购截图03
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采购截图04
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采购截图05
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采购截图06
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采购截图16
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注:方案改成「焊排针」后,点呼机接线说明.md §3 里写的还是「Qwiic 免焊」,待同步更新成焊排针版。