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TigerScale

TigerScale 回答那个永恒的问题:还剩多少耗材? 把线轴放到这台开源的 ESP32 秤上,实时重量就直接流入你的库存——无需手动输入,也不用把线轴举到耳边晃一晃。

放着一卷线轴的 TigerScale V3,屏幕显示重量、它识别出的耗材以及还剩多少

线轴放上去,秤就已经知道它是什么:芯片提供品牌、材料和颜色,称重传感器提供克数。无需输入,无需猜测。

芯片知道耗材是什么;秤知道还剩多少。 两者合在一起,才让库存真正属实:身份来自 TigerTag,实时数量来自 TigerScale。

Tiger-Scale-V3,MIT。 这就是值得构建的那一款。

  • 它知道上面放的是哪一卷线轴:双 PN532 NFC 读卡器,每侧一个—— 贴有孪生标签的线轴无论你怎么放下 都能被识别。读取标签、称重、减去空线轴的重量、同步——无需输入,无需猜测。
  • ESP32-S3(16 MB 闪存,PSRAM),3.5″ 480×320 彩色触摸屏 (LVGL),所有设置都可在屏幕上完成:WiFi 选择器 + 键盘、校准向导、 硬件自检、OTA 更新。
  • 电池供电(AXP2101 电源管理芯片,屏幕上显示充电状态),音频编解码器。
  • 精密称重:HX711 + 称重传感器,中值 + 自适应 EMA 滤波—— 调校出厨房秤的手感。
  • 8 种固件语言,9 种语言的网页界面。
  • 实时重量跟踪——更新通过 Firestore 实时出现在 Tiger Studio 和 Tiger NFC Connect 中。
  • 配合 Tiger Studio 的容器重量校准,因此每种容器类型的耗材净重 都保持准确。
  • 可离线工作。 品牌和材料识别来自保存在设备自身闪存中的数据库,最多每天刷新一次——标签查询从不等待网络。
  • 云同步是可选的。 没有账号,这台秤也完全可用。
  • 自带网页界面,由设备提供,适配手机,通过 WebSocket 以 10 Hz 实时更新——无需安装应用就能用手机操作它。
  • 没有二进制黑盒:一切都从源代码编译。
工作台上使用中的 TigerScale V3,上面放着一卷线轴

在工作台上:把线轴放下,它自己识别,自己称重。

不熟悉电子制作? 一台 USB 秤加一个 TigerPOD 就能完成 同样的工作,不用接线,也不用烧录——这是 官方的无电子制作替代方案。

这台秤需要自己动手制作,而人们以为会很难的那些步骤其实并不难:

  1. 打印外壳。 一个 .3mf 的 Bambu Studio 工程,分板已经排好—— 在 MakerWorld 上。 在 Bambu Studio 或 Orca 中打开它并点击切片:无需调整方向,也无需放置支撑。
  2. 连接组件。 按照下面的接线图,把称重传感器、HX711、扬声器和两个 PN532 读卡器连接到主板上——两种板子变体的引脚定义相同。
  3. 从浏览器烧录。 网页安装程序始终提供当前版本;之后秤会通过无线方式自行更新。

零件都是通用件:

数量 组件 购买地点
1 Waveshare ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B——480×320 IPS 触摸屏(不带 B 的 -3.5 也可以) -3.5B · -3.5
2 PN532 V3 NFC 模块——需要排针和模式开关 Amazon
1 5 kg 称重传感器 + HX711 Amazon
1 USB-C 4 针线缆 + 接头 线缆 · 接头
1 锂离子电池——可选,秤可以用 USB 供电运行 Amazon
— 杜邦线、M3 自攻螺丝 线 · 螺丝
— 2× M4×30 和 2× M5×30(称重传感器),4× M2×6(显示屏) 任何五金店
1 一个小扬声器 随 ESP32-S3 板子附带
Waveshare ESP32-S3-Touch-LCD-3.5B 板子
两种变体都能用,但需要不同的固件。 看丝印:-3.5B 还是 -3.5。网页安装程序会询问你用的是哪一种;接线和外壳在两种情况下都相同。烧录了错误的版本,秤会正常启动,却永远看不到标签,屏幕上也没有任何提示说明原因。
5 kg 称重传感器和 HX711 放大器板
警告:称重传感器必须带有 2× M4 和 2× M5 螺纹孔,HX711 板必须与图中所示完全相同——否则它无法装进指定的卡槽。

此表中的一些链接是 Amazon 联盟链接:作为 Amazon 联盟成员,TigerTag 从符合条件的购买中获得收入,不会给你增加任何费用。这有助于资助开放协议。在其他任何地方购买同样的零件,效果完全一样。

完整的带价格物料清单在 仓库中。

TigerScale V3 外壳,前方四分之三视角
前方四分之三视角
TigerScale V3 外壳,后方四分之三视角
后方四分之三视角
TigerScale V3 外壳,后方四分之三视角特写
后方四分之三视角,特写
TigerScale V3 外壳,侧视图
侧视图
已组装的 TigerScale V3,正确的后部朝向
秤的位置和朝向
安装在外壳卡槽中的 PN532 读卡器
PN532 嵌入卡槽
TigerScale V3 接线图

Cirkit Designer 中的交互式原理图

网页安装程序里检测不到 ESP32-S3 的 COM 端口?

你的系统可能缺少驱动。请按照驱动安装指南操作。

重量卡在 0 g 或为负数、读数漂移、检测不到读卡器、重新刷写后 WiFi 丢失?

秤自己的仓库按症状逐一列出了完整清单: Tiger-Scale-V3 故障排除。

任何人都可以制造和销售 TigerScale 硬件。没有授权费,没有版税,无需注册。 自己做,烧录官方固件,发货即可。

把你的产品称为 TigerScale 的唯一条件,是运行未经修改的官方固件,这样每一台设备在生态系统中的行为都完全一致。如果你想改动,就分叉它——并给分叉起一个不同的名字。交易的全部内容就是这些。

flowchart LR
  SPOOL["Spool on the scale"] --> SCALE["TigerScale (ESP32)"]
  SCALE -- "live weight" --> CLOUD[("Your TigerSystem account<br/>(Firebase)")]
  CLOUD --> ST["Tiger Studio"] & CO["Connect"]

三代产品,而这东西的形态在每一代都发生了变化:

读取 屏幕 主板 外形
V1——从未公开发布 一个 PN532 迷你 OLED ESP32 线轴支架:一根穿过线轴中心的中央支撑
V2——Tiger-Scale,MIT 2× RC522 0.96″ OLED ESP32-WROOM,USB 供电 平板秤
V3——Tiger-Scale-V3,MIT 2× PN532 3.5″ 彩色触摸屏 ESP32-S3,电池 平板秤,自成一体

V1 已经基本带有 V2 的电子元件——ESP32、迷你 OLED、 带 5 kg 称重传感器的 HX711 板——但只有一个读卡器,而且机身完全不同。

V3 是不同的硬件,而不是固件更新。 两者不能互换:你已经做好的 V2 保留它自己的仓库,并继续工作。只是它不再继续开发了。

三代都是完全开源(MIT),使用通用零件——这有力地证明,一块 ESP32 加一个 NFC 读卡模块(PN532 / RC522 级)就足以构建读取 TigerTag 的设备。

放在 DYMO 秤上的 TigerPOD,正在称一卷贴了标签的线轴

这是为不想自己造秤的人提供的官方替代方案。一台标准的 USB 秤加一个 TigerPOD,都插到电脑上,其余的由 Tiger Studio 完成——不用焊接,不用接线,也不用烧录。

  1. 用 USB 把秤接到电脑上。
  2. 把 TigerPOD 放在秤上——Mini 或原版均可。
  3. 给秤去皮,TigerPOD 就放在上面。
  4. 打开 Tiger Studio。
  5. 把线轴放到 TigerPOD 上。 它读取线轴的芯片,Tiger Studio 打开它的卡片。
  6. 秤称出重量,Tiger Studio 会自动更新线轴的重量。
DYMO M5——USB HID 邮政秤,带电源/去皮/保持按钮和一块小型 LCD

Tiger Studio 读取标准的 USB “HID Scale” 设备(HID 用法页 0x8D,用法 0x20):首先是 DYMO M5 和 DYMO M 系列的其他型号(M10、M25……协议相同),以及任何兼容的 HID Scale,无论品牌。这台秤是第三方硬件,不是 Tiger 的产品;围绕它的设置是官方的,并受到支持。

协议,已在真实硬件上验证——6 字节的秤数据报告,约 1 Hz:

字节 含义
[0] 报告 ID 0x03
[1] 状态:1 故障 · 2 零点稳定 · 3 运动中 · 4 稳定 · 5 负值 · 6 超量程
[2] 单位(HID PoS 代码):0x02 克 · 0x0B 盎司 · 0x0C 磅
[3] 应用于原始值的带符号十的幂指数
[4..5] 重量,LE16(LSB,MSB)

DYMO 厂商 ID 为 0x0922;M5 的 pid 为 0x8009。怪癖:去皮之后的第一帧会报告单位 0x00。

不支持 DYMO M2——它根本没有 USB 端口,所以没有任何东西可以接到电脑上。协议在这里无关紧要。

对象 方式
Firebase(账号数据库) 将实时重量写入用户的账号
Tiger Studio / Connect 显示实时重量;健康监测

另见: 库存与云同步