近年來(lái)，智能暫存柜在物流、服務(wù)行業(yè)大放異彩。例如順豐蜂巢快遞柜、菜鳥驛站智能柜等，不但解決了快遞行業(yè)的最后一公里理念，還能在特殊的時(shí)期（例如疫情期間）避免人流聚集。

基于涂鴉IoT開發(fā)平臺(tái)，使用涂鴉三明治Wi-FiMCU通信板（WB3S）、涂鴉三明治電源板、STM32開發(fā)板、門鎖驅(qū)動(dòng)、以及其他零部件，借助涂鴉MCUSDK低代碼開發(fā)方式，您可以跟隨本教程快速開發(fā)一個(gè)校園智能暫存柜產(chǎn)品原型。

本教程內(nèi)容均為涂鴉開發(fā)者@何權(quán)燊提供，經(jīng)其授權(quán)編輯發(fā)布。

物料清單：

1、涂鴉三明治Wi-FiMCU通信板（WB3S）數(shù)量：1

適用于涂鴉IoT自定義方案中，照明、臺(tái)燈、燈絲燈、調(diào)光器、照明遙控器、排插、開關(guān)、家電、運(yùn)動(dòng)健康、傳感類產(chǎn)品原型。

2、涂鴉三明治直流供電電源板數(shù)量：1

用于給涂鴉三明治其余相關(guān)的部件供電。

3、STM32開發(fā)板數(shù)量：1

支持評(píng)估高成本效益的超低功耗LPWAN遠(yuǎn)距離物聯(lián)網(wǎng)連接。

4、門鎖驅(qū)動(dòng)板數(shù)量：1

根據(jù)認(rèn)證信號(hào)或鑰匙動(dòng)作，決定是否將內(nèi)側(cè)門把手軸和外側(cè)門把手軸聯(lián)接。

步驟

第1步：產(chǎn)品框架

智能校園寄存柜管理系統(tǒng)由以下IoT組件組成：智能暫存柜設(shè)備：門鎖驅(qū)動(dòng)板、涂鴉三明治通訊板、涂鴉三明治電源板、STM32開發(fā)板

涂鴉云開發(fā)平臺(tái)：設(shè)備管理、設(shè)備控制

微信小程序（經(jīng)由涂鴉小程序SDK開發(fā)）：用戶掃碼開柜存放、用戶取用存

管理后臺(tái)（由開發(fā)者服務(wù)器運(yùn)行）：用戶列表、存放記錄、管理員授權(quán)開柜、設(shè)備列表

第2步：組裝設(shè)備PCBA和開發(fā)嵌入式軟件

暫存柜硬件部分

暫存柜分為四部分：

門鎖驅(qū)動(dòng)板，門鎖驅(qū)動(dòng)原理如下圖所示：

涂鴉三明治通訊板

STM32開發(fā)板

涂鴉三明治電源板

暫存柜嵌入式軟件部分

作品使用的涂鴉智能MCU接入方式接入：

1、在涂鴉IoT平臺(tái)上參考選品類創(chuàng)建產(chǎn)品創(chuàng)建一個(gè)四路排查（升級(jí)版）_Wi-Fi_BLE產(chǎn)品。產(chǎn)品的模型使用的是插排，該排插硬件方案與作者定義的智能暫存柜具備相似的DP（DataPoint）定義。

2、在功能定義頁(yè)面，根據(jù)智能暫存柜的相關(guān)功能定義設(shè)置DP。

作者添加了4個(gè)DP，分別對(duì)應(yīng)4個(gè)柜鎖。

3、在硬件開發(fā)頁(yè)面，選擇一款模組，例如WBR3模組，然后在下載資料區(qū)域下載MCU_SDK。

4、配置開發(fā)板，移植SDK。

作者使用的STM32官方開發(fā)板，采用STM32CubeMX+CLion方式進(jìn)行單片機(jī)開發(fā)。

作者使用了一個(gè)串口用于涂鴉開發(fā)板通訊，以及四個(gè)GPIO分別控制對(duì)應(yīng)的門鎖繼電器。對(duì)接涂鴉MCU_SDK時(shí)，作者主要使用了以下功能：

串口接收和發(fā)送

SDK初始化以及運(yùn)行

網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以及配網(wǎng)

串口接收和發(fā)送

串口發(fā)送使用的寄存器方式發(fā)送數(shù)據(jù)：

將這個(gè)發(fā)送函數(shù)填入到SDK的Protocol.c中：

使用串口中斷接收進(jìn)行串口數(shù)據(jù)的接收：

并且在main里面啟用串口中斷接收：

__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_RXNE);

SDK初始化以及運(yùn)行

主要是在main和主循環(huán)里面分別填入wifi_protocol_init和wifi_uart_service。

獲取網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以及配網(wǎng)，使用mcu_get_wifi_work_state即可獲取當(dāng)前模組的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。

復(fù)位配網(wǎng)

涂鴉提供了Wi-Fi快連配網(wǎng)和熱點(diǎn)配網(wǎng)兩種配網(wǎng)方式。

調(diào)用SDK的mcu_api.c中的mcu_reset_wifi()即可對(duì)模組進(jìn)行復(fù)位并且進(jìn)入配網(wǎng)狀態(tài)。

控制繼電器開鎖

原理是給GPIO一個(gè)250ms的高電平使鎖芯通電彈出鎖鉤。以開關(guān)1為例，其他以此類推。

第3步：連接涂鴉云開發(fā)平臺(tái)

作者調(diào)用了涂鴉云開發(fā)平臺(tái)的設(shè)備信息查詢和設(shè)備控制能力進(jìn)行后端環(huán)境開發(fā)。因?yàn)橥盔f云開發(fā)平臺(tái)的主要SDK為JavaSDK，而作者的后端環(huán)境的使用的是PHP，所以作者自行調(diào)用云開發(fā)平臺(tái)API寫了一個(gè)類，實(shí)現(xiàn)了是簡(jiǎn)單的鑒權(quán)和獲取設(shè)備信息、設(shè)備控制。

實(shí)現(xiàn)代碼如下：

get_devices($devicesid);$data=json_decode($data,true);//var_dump($data);if($data['success']){foreach($data['result']['status']as$lock){if(!$lock['value']){$data=$this->set_device($devicesid,$lock['code'],true);$data=json_decode($data,true);if($data['success']){return$lock['code'];}}}}returnfalse;}publicfunctionRequestclose($devicesid,$lockcode){$data=$this->set_device($devicesid,$lockcode,false);$data=json_decode($data,true);return$data['success'];}publicfunctionget_devices($devicesid){$this->get_token();$data=$this->queryheader_business();$requestdata=$this->query_curl("GET",APIURL."/v1.0/devices/".$devicesid,$data,"");return$requestdata;}publicfunctionget_devices_list($page_no,$page_size,$product_id){$this->get_token();$data=$this->queryheader_business();$requestdata=$this->query_curl("GET",APIURL."/v1.0/devices?page_no=".$page_no."&page_size=".$page_size."&product_id=".$product_id,$data,"");return$requestdata;}publicfunctionset_device($devicesid,$comkey,$state){$postdata=array();$postdata["commands"][0]["code"]=$comkey;$postdata["commands"][0]["value"]=$state;$postdata=json_encode($postdata);$this->get_token();$data=$this->queryheader_business();$requestdata=$this->query_curl("POST",APIURL."/v1.0/devices/".$devicesid."/commands",$data,$postdata);return$requestdata;}privatefunctionaccess_token(){$data=$this->queryheader_token();$requestdata=$this->query_curl("GET",APIURL."/v1.0/token?grant_type=1",$data,"");$arraydata=json_decode($requestdata,true);if($arraydata['success']=="true"){$this->access_token=$arraydata['result']['access_token'];$this->refresh_token=$arraydata['result']['refresh_token'];$this->expire_time=time()+$arraydata['result']['expire_time'];$this->uid=$arraydata['result']['uid'];$tokendata=array();$tokendata['access_token']=$this->access_token;$tokendata['refresh_token']=$this->refresh_token;$tokendata['expire_time']=$this->expire_time;$tokendata['uid']=$this->uid;$tokendata=json_encode($tokendata);$this->set_token($tokendata);returntrue;}returnfalse;}privatefunctionget_token(){$redis=newRedis();//$redis->connect(redisarr,6379);//$redis->auth('demo');$data=$redis->get('token');$arraydata=json_decode($data,true);$this->access_token=$arraydata['access_token'];$this->refresh_token=$arraydata['refresh_token'];$this->expire_time=$arraydata['expire_time'];$this->uid=$arraydata['uid'];if($this->expire_time-time()access_token();}//$redis->close();}privatefunctionset_token($data){$redis=newRedis();//$redis->connect(redisarr,6379);//$redis->auth('demo');$redis->set('token',$data);//$redis->close();}privatefunctionqueryheader_business(){list($t1,$t2)=explode('',microtime());$time=(float)sprintf('%.0f',(floatval($t1)+floatval($t2))*1000);$Message=client_id.$this->access_token.$time;$sha256data=hash_hmac('sha256',$Message,secret,false);$sign=strtoupper($sha256data);$headerdata=array('client_id:'.client_id,'sign:'.$sign,'sign_method:HMAC-SHA256','t:'.$time,'lang:ch','access_token:'.$this->access_token,'Content-Type:application/json');return$headerdata;}privatefunctionqueryheader_token(){list($t1,$t2)=explode('',microtime());$time=(float)sprintf('%.0f',(floatval($t1)+floatval($t2))*1000);$Message=client_id.$time;$sha256data=hash_hmac('sha256',$Message,secret,false);$sign=strtoupper($sha256data);$headerdata=array('client_id:'.client_id,'sign:'.$sign,'t:'.$time,'sign_method:HMAC-SHA256','lang:ch');return$headerdata;}privatefunctionquery_curl($typequery,$url,$headerdata=array(),$bodydata=array()){$curl=curl_init();curl_setopt($curl,CURLOPT_URL,$url);curl_setopt($curl,CURLOPT_HTTPHEADER,$headerdata);curl_setopt($curl,CURLOPT_RETURNTRANSFER,1);curl_setopt($curl,CURLOPT_HEADER,false);curl_setopt($curl,CURLOPT_SSL_VERIFYPEER,false);//curl_setopt($curl,CURLOPT_SSL_VERIFYHOST,false);if($typequery=="POST"){curl_setopt($curl,CURLOPT_POST,true);curl_setopt($curl,CURLOPT_POSTFIELDS,$bodydata);}else{curl_setopt($curl,CURLOPT_POST,false);}$tmpInfo=curl_exec($curl);curl_close($curl);return$tmpInfo;}}

第4步：開發(fā)微信小程序

用戶開柜存放

實(shí)現(xiàn)原理：掃碼存放-用戶掃碼-把用戶ID和設(shè)備ID（掃碼結(jié)果）-云端請(qǐng)求開鎖-完成

實(shí)現(xiàn)代碼：

用戶取出存放

實(shí)現(xiàn)原理：用戶點(diǎn)擊取出存放-云端查詢是否存在未取出的存放-如有請(qǐng)求開柜，若無(wú)反饋無(wú)存放。

實(shí)現(xiàn)代碼：

第5步：開發(fā)管理后臺(tái)

智能暫存柜管理后臺(tái)使用ThinkPHP5框架和Xadmin前端框架進(jìn)行開發(fā)。

用戶列表

實(shí)現(xiàn)原理：用戶授權(quán)小程序獲取用戶信息后，調(diào)用后端接口對(duì)用戶的注冊(cè)并寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶列表只是遍歷數(shù)據(jù)庫(kù)表的數(shù)據(jù)。

實(shí)現(xiàn)代碼：

存放記錄

實(shí)現(xiàn)原理：獲取數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)備存儲(chǔ)記錄表的數(shù)據(jù)并且遍歷出來(lái)，而管理員開柜是通過(guò)傳遞ID給前端，當(dāng)管理員按開柜的按鈕即可把列表ID傳后端，通過(guò)ID在數(shù)據(jù)庫(kù)中查找設(shè)備ID和開柜號(hào)，并調(diào)用SDK控制設(shè)備開柜。

實(shí)現(xiàn)代碼：

設(shè)備列表實(shí)現(xiàn)原理：通過(guò)SDK獲取設(shè)備列表，并傳遞到前端進(jìn)行遍歷。

實(shí)現(xiàn)代碼：

涂鴉物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)平臺(tái)為開發(fā)者提供了便捷的IoT開發(fā)工具與服務(wù)，助力開發(fā)者更高效的完成設(shè)備接入，并為開發(fā)者提供物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)及場(chǎng)景服務(wù)能力。

看到這里你是否也很心動(dòng)？不如親手實(shí)踐，自己手動(dòng)一個(gè)校園暫存柜吧~

編輯：jq