近年來，智能暫存柜在物流、服務行業大放異彩。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的最后一公里理念，還能在特殊的時期（例如疫情期間）避免人流聚集。

基于涂鴉IoT開發平臺，使用涂鴉三明治Wi-FiMCU通信板（WB3S）、涂鴉三明治電源板、STM32開發板、門鎖驅動、以及其他零部件，借助涂鴉MCUSDK低代碼開發方式，您可以跟隨本教程快速開發一個校園智能暫存柜產品原型。

本教程內容均為涂鴉開發者@何權燊提供，經其授權編輯發布。

物料清單：

1、涂鴉三明治Wi-FiMCU通信板（WB3S）數量：1

適用于涂鴉IoT自定義方案中，照明、臺燈、燈絲燈、調光器、照明遙控器、排插、開關、家電、運動健康、傳感類產品原型。

2、涂鴉三明治直流供電電源板數量：1

用于給涂鴉三明治其余相關的部件供電。

3、STM32開發板數量：1

支持評估高成本效益的超低功耗LPWAN遠距離物聯網連接。

4、門鎖驅動板數量：1

根據認證信號或鑰匙動作，決定是否將內側門把手軸和外側門把手軸聯接。

步驟

第1步：產品框架

智能校園寄存柜管理系統由以下IoT組件組成：智能暫存柜設備：門鎖驅動板、涂鴉三明治通訊板、涂鴉三明治電源板、STM32開發板

涂鴉云開發平臺：設備管理、設備控制

微信小程序（經由涂鴉小程序SDK開發）：用戶掃碼開柜存放、用戶取用存

管理后臺（由開發者服務器運行）：用戶列表、存放記錄、管理員授權開柜、設備列表

第2步：組裝設備PCBA和開發嵌入式軟件

暫存柜硬件部分

暫存柜分為四部分：

門鎖驅動板，門鎖驅動原理如下圖所示：

涂鴉三明治通訊板

STM32開發板

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平臺上參考選品類創建產品創建一個四路排查（升級版）_Wi-Fi_BLE產品。產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、在功能定義頁面，根據智能暫存柜的相關功能定義設置DP。

作者添加了4個DP，分別對應4個柜鎖。

3、在硬件開發頁面，選擇一款模組，例如WBR3模組，然后在下載資料區域下載MCU_SDK。

4、配置開發板，移植SDK。

作者使用的STM32官方開發板，采用STM32CubeMX+CLion方式進行單片機開發。

作者使用了一個串口用于涂鴉開發板通訊，以及四個GPIO分別控制對應的門鎖繼電器。對接涂鴉MCU_SDK時，作者主要使用了以下功能：

串口接收和發送

SDK初始化以及運行

網絡狀態以及配網

串口接收和發送

串口發送使用的寄存器方式發送數據：

將這個發送函數填入到SDK的Protocol.c中：

使用串口中斷接收進行串口數據的接收：

并且在main里面啟用串口中斷接收：

__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart1,UART_IT_RXNE);

SDK初始化以及運行

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

獲取網絡狀態以及配網，使用mcu_get_wifi_work_state即可獲取當前模組的網絡狀態。

復位配網

涂鴉提供了Wi-Fi快連配網和熱點配網兩種配網方式。

調用SDK的mcu_api.c中的mcu_reset_wifi()即可對模組進行復位并且進入配網狀態。

控制繼電器開鎖

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

第3步：連接涂鴉云開發平臺

作者調用了涂鴉云開發平臺的設備信息查詢和設備控制能力進行后端環境開發。因為涂鴉云開發平臺的主要SDK為JavaSDK，而作者的后端環境的使用的是PHP，所以作者自行調用云開發平臺API寫了一個類，實現了是簡單的鑒權和獲取設備信息、設備控制。

實現代碼如下：

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：開發微信小程序

用戶開柜存放

實現原理：掃碼存放-用戶掃碼-把用戶ID和設備ID（掃碼結果）-云端請求開鎖-完成

實現代碼：

用戶取出存放

實現原理：用戶點擊取出存放-云端查詢是否存在未取出的存放-如有請求開柜，若無反饋無存放。

實現代碼：

第5步：開發管理后臺

智能暫存柜管理后臺使用ThinkPHP5框架和Xadmin前端框架進行開發。

用戶列表

實現原理：用戶授權小程序獲取用戶信息后，調用后端接口對用戶的注冊并寫入數據庫，用戶列表只是遍歷數據庫表的數據。

實現代碼：

存放記錄

實現原理：獲取數據庫設備存儲記錄表的數據并且遍歷出來，而管理員開柜是通過傳遞ID給前端，當管理員按開柜的按鈕即可把列表ID傳后端，通過ID在數據庫中查找設備ID和開柜號，并調用SDK控制設備開柜。

實現代碼：

設備列表實現原理：通過SDK獲取設備列表，并傳遞到前端進行遍歷。

實現代碼：

涂鴉物聯網開發平臺為開發者提供了便捷的IoT開發工具與服務，助力開發者更高效的完成設備接入，并為開發者提供物聯網應用開發及場景服務能力。

看到這里你是否也很心動？不如親手實踐，自己手動一個校園暫存柜吧~

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