校园疫情防护靠它！？DIY智能暂存柜，助你无接触取快递

智能物联研习社 · 发表于 2021-1-14 14:49:34

本帖最后由智能物联研习社于 2021-1-14 14:55 编辑

近年来，智能暂存柜在物流、服务行业大放异彩。例如顺丰蜂巢快递柜、菜鸟驿站智能柜等，不但解决了快递行业的最后一公里理念，还能在特殊的时期（例如疫情期间）避免人流聚集。

基于涂鸦 IoT 开发平台，使用涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板（WB3S）、涂鸦三明治电源板、STM32 开发板、门锁驱动、以及其他零部件，借助涂鸦 MCU SDK 低代码开发方式，您可以跟随本教程快速开发一个校园智能暂存柜产品原型。

本教程内容均为涂鸦开发者 @何权燊提供，经其授权编辑发布。

物料清单：

1、涂鸦三明治 Wi-Fi MCU 通信板（WB3S）数量：1

适用于涂鸦 IoT 自定义方案中，照明、台灯、灯丝灯、调光器、照明遥控器、排插、开关、家电、运动健康、传感类产品原型。

2、涂鸦三明治直流供电电源板数量：1

用于给涂鸦三明治其余相关的部件供电。

3、STM32 开发板数量：1

支持评估高成本效益的超低功耗LPWAN远距离物联网连接。

4、门锁驱动板数量：1

根据认证信号或钥匙动作，决定是否将内侧门把手轴和外侧门把手轴联接。

步骤

第 1 步：产品框架

智能校园寄存柜管理系统由以下 IoT 组件组成：智能暂存柜设备：门锁驱动板、涂鸦三明治通讯板、涂鸦三明治电源板、STM 32开发板
涂鸦云开发平台：设备管理、设备控制
微信小程序（经由涂鸦小程序SDK开发）：用户扫码开柜存放、用户取用存
管理后台（由开发者服务器运行）：用户列表、存放记录、管理员授权开柜、设备列表

第 2 步：组装设备 PCBA 和开发嵌入式软件

暂存柜硬件部分

暂存柜分为四部分：

门锁驱动板，门锁驱动原理如下图所示：

涂鸦三明治通讯板

STM32开发板

涂鸦三明治电源板

将这四部分硬件组装完成的PCBA如下所示：

暂存柜嵌入式软件部分

作品使用的涂鸦智能MCU接入方式接入：

1、在涂鸦 IoT 平台上参考选品类创建产品创建一个四路排查（升级版）_Wi-Fi_BLE 产品。产品的模型使用的是插排，该排插硬件方案与作者定义的智能暂存柜具备相似的 DP（Data Point）定义。

2、在功能定义页面，根据智能暂存柜的相关功能定义设置 DP。

作者添加了 4 个 DP，分别对应 4 个柜锁。

3、在硬件开发页面，选择一款模组，例如 WBR3 模组，然后在下载资料区域下载 MCU_SDK。

4、配置开发板，移植SDK。

作者使用的 STM32 官方开发板，采用 STM32CubeMX + CLion 方式进行单片机开发。芯片外设配置如下所示：

作者使用了一个串口用于涂鸦开发板通讯，以及四个 GPIO 分别控制对应的门锁继电器。对接涂鸦MCU_SDK时，作者主要使用了以下功能：

串口接收和发送

SDK初始化以及运行

网络状态以及配网

串口接收和发送

串口发送使用的寄存器方式发送数据：

将这个发送函数填入到SDK的 Protocol.c 中：

使用串口中断接收进行串口数据的接收：

并且在main里面启用串口中断接收：

__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1, UART_IT_RXNE);

SDK初始化以及运行

主要是在main和主循环里面分别填入 wifi_protocol_init 和 wifi_uart_service。

获取网络状态以及配网，使用 mcu_get_wifi_work_state 即可获取当前模组的网络状态。

复位配网

涂鸦提供了 Wi-Fi 快连配网和热点配网两种配网方式。

调用SDK的 mcu_api.c 中的 mcu_reset_wifi() 即可对模组进行复位并且进入配网状态。

控制继电器开锁

原理是给GPIO一个250ms的高电平使锁芯通电弹出锁钩。以开关1为例，其他以此类推。

第 3 步：连接涂鸦云开发平台

作者调用了涂鸦云开发平台的设备信息查询和设备控制能力进行后端环境开发。因为涂鸦云开发平台的主要 SDK 为 Java SDK，而作者的后端环境的使用的是 PHP，所以作者自行调用云开发平台 API 写了一个类，实现了是简单的鉴权和获取设备信息、设备控制。

实现代码如下：

<?phpnamespace sdk;use think\cache\driver\Redis;define("client_id", "请在涂鸦平台申请");define("secret", "请在涂鸦平台申请");define("APIURL", 'https://openapi.tuyacn.com');// define("redisarr", '192.168.31.3');class tuyasdk{ private $access_token; private $refresh_token; private $uid; private $expire_time; public function Requestopen($devicesid) { $data = $this->get_devices($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 $lock['code']; } } } } return false; } public function Requestclose($devicesid, $lockcode) { $data = $this->set_device($devicesid, $lockcode, false); $data = json_decode($data, true); return $data['success']; } public function get_devices($devicesid) { $this->get_token(); $data = $this->queryheader_business(); $requestdata = $this->query_curl("GET", APIURL . "/v1.0/devices/" . $devicesid, $data, ""); return $requestdata; } public function get_devices_list($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 $requestdata; } public function set_device($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; } private function access_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); return true; } return false; } private function get_token() { $redis = new Redis(); // $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() < 3) { $this->access_token(); } // $redis->close(); } private function set_token($data) { $redis = new Redis(); // $redis->connect(redisarr, 6379); // $redis->auth('demo'); $redis->set('token', $data); // $redis->close(); } private function queryheader_business() { list($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 $headerdata; } private function queryheader_token() { list($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 $headerdata; } private function query_curl($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：开发微信小程序

用户开柜存放