本文复盘一套已投入运行的车间工具柜改造项目:4 层柜体、38 件工具,员工刷工卡开门,关门后系统自动完成一次盘点,判断谁借走了哪几件、哪几件被归还,全程无需逐件扫码。方案把 13.56 MHz 标签盘点与四路称重层板做成互相校验的双因子,断网时本地留痕、恢复后按序补传。全文给出器件选型理由、逐脚接线表、关键参数计算、6 张 Mermaid 流程图、可直接编译的 Arduino-ESP32 源码、实测数据与现场踩坑记录。
一、项目背景与现场约束
某电力检修班组的工具间里有一台老式四层钢制工具柜,长期靠纸质登记本管理 38 件工器具:力矩扳手、内六角套装、压线钳、兆欧表、验电器、接地线夹等。运行两年下来暴露出三个问题:交接班登记经常漏填;借出后不还,月底盘点才发现;夜班和抢修时段没人值守登记,责任无法追溯。班组提出的要求很直接——借还不许增加操作负担,刷一次工卡开门,取完关门就自动出结果。
现场条件比预想苛刻,直接决定了后面的选型:
| 柜体为 1.2 mm 冷轧钢板全封闭 | 13.56 MHz 近场天线贴金属会失谐 | 天线必须隔离金属,标签必须抗金属 |
| 只提供一路 220 V 市电,不允许布线 | 无以太网、无 RS-485 管线 | 只能走 WiFi,且必须 |



