DIY智能暂存柜，助你无接触取快递

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-FiMCU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MCUSDK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-FiMCU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、STM32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

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（DataPoint）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。

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JavaSDK，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：

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：开发微信小程序

用户开柜存放

实现原理：扫码存放-用户扫码-把用户ID和设备ID（扫码结果）-云端请求开锁-完成

实现代码：

用户取出存放

实现原理：用户点击取出存放-云端查询是否存在未取出的存放-如有请求开柜，若无反馈无存放。

实现代码：

第5步：开发管理后台

智能暂存柜管理后台使用ThinkPHP5框架和Xadmin前端框架进行开发。

用户列表

实现原理：用户授权小程序获取用户信息后，调用后端接口对用户的注册并写入数据库，用户列表只是遍历数据库表的数据。

实现代码：

存放记录

实现原理：获取数据库设备存储记录表的数据并且遍历出来，而管理员开柜是通过传递ID给前端，当管理员按开柜的按钮即可把列表ID传后端，通过ID在数据库中查找设备ID和开柜号，并调用SDK控制设备开柜。

实现代码：

设备列表实现原理：通过SDK获取设备列表，并传递到前端进行遍历。

实现代码：

涂鸦物联网开发平台为开发者提供了便捷的IoT开发工具与服务，助力开发者更高效的完成设备接入，并为开发者提供物联网应用开发及场景服务能力。

看到这里你是否也很心动？不如亲手实践，自己手动一个校园暂存柜吧~

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编辑：jq