基于STM32+JAVA宠物管理系统的设计与实现

描述

【摘要】 本系统主要是由RFID自动识别技术,通过无线射频方式对宠物的电子标签进行读取,获取宠物的基本信息和在店内的所有消费,然后将数据通过网络传输至服务器。在应用层开发一个管理系统,对宠物信息、店内消费等各种行为进行管理。同时系统需有登录注册功能,宠物信息管理,店内消费管理等功能。

一、设计需求

本系统主要是由RFID自动识别技术,通过无线射频方式对宠物的电子标签进行读取,获取宠物的基本信息和在店内的所有消费,然后将数据通过网络传输至服务器。在应用层开发一个管理系统,对宠物信息、店内消费等各种行为进行管理。同时系统需有登录注册功能,宠物信息管理,店内消费管理等功能。

宠物店管理系统主要分为以下模块:

1.RFID模块:由天线和射频电路组成,通过自动识别电子标签,采集数据,采用RFID封装技术将其封装,并传输给服务器。

2.电子标签模块:接收外部信号和发送信号

3.店铺管理模块:管理员可以对店铺商品进行增删改操作,修改、删除顾客宠物信息以及店内消费行为。

4.登录注册模块:新用户可以进行注册和登录5.用户管理模块:对注册用户进行管理

二、设计需求总结

整个系统的设计:

(1). 宠物店每来一个新的宠物,就在软件端进行注册、注册时填入宠物的名称,宠物的类型,主人的电话号码、选择一张宠物的图片方便后面展示(图片可以预存几张猫、狗即可)、如果宠物后面在店里有消费也会记录包含时间,这些数据都保存在软件端的数据库里。

(2). 开卡: 新宠物注册之后,需要为这个宠物办理一张电子标签卡,这个卡里存放着这个宠物主人的电话号码,后面要查询这个宠物的信息,就读取整个电子标签里的电话号码,到数据库里查询。

(3). 开卡和查询的数据传输: 设备端与软件端采用 TCP网络方式进行通信;设备端当做TCP客户端,软件端当做TCP服务器;当设备端查询宠物的电子标签时,设备端读取电话号码之后,会通过约定的数据格式通过网络传递给软件端。 当软件端开卡注册时,也会用约定好的数据格式传递给设备端,如果设备端收到数据,开发板上的LED会点亮;这时把IC拿到RC522射频模块上刷一下即可;如果成功写入LED灯就会关闭。

(4). 软件端的设计(这个软件是给店家用的,功能都是针对店家这边方向开发):

有注册界面、登录界面;

主界面上显示店内有所有注册过的宠物信息,每个宠物有图片进行显示、宠物图片下面就显示宠物的名称;

商品界面: 展示一些狗粮、猫粮、药剂、一些宠物周边物品。 用于演示消费功能。 可以预定几个商品即可。 用户可以自己动态添加修改。

管理员界面: 可以对店内的商品进行添加、设计价格、修改宠物的信息等。

查询页面: 输入宠物信息可以查询这个宠物在店里的所有详细信息。

设备硬件部分:

这里的硬件刷卡部分采用的使用STM32开发的,更加灵活方便,完成对IC卡读写通过网络与JAVA服务器通信,也可以换成扫码枪之类的其他设备。

\1. RC522刷卡模块负责对卡进行读写。

\2. ESP8266WIFI初始化工作在STA模式,连接到指定WIFI,与软件所在的电脑处于同一个局域网,方便连接软件端的服务器进行数据通信,每次设备开机将会自动连接到程序里设置好WIFI热点和服务器。

\3. 设备端上有一个LED灯,用来显示刷卡的状态—成功与否。

三、硬件设备效果图与部分核心代码

嵌入式嵌入式嵌入式
#include "esp8266.h"
u8 ESP8266_IP_ADDR[16]; //255.255.255.255
u8 ESP8266_MAC_ADDR[18]; //硬件地址
/*
函数功能: ESP8266命令发送函数
函数返回值:0表示成功  1表示失败
*/
u8 ESP8266_SendCmd(char *cmd)
{
    u8 i,j;
    for(i=0;i<10;i++) //检测的次数--发送指令的次数
    {
        USARTx_StringSend(USART3,cmd);
        for(j=0;j<100;j++) //等待的时间
        {
            delay_ms(50);
            if(USART3_RX_FLAG)
            {
                USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                USART3_RX_FLAG=0;
                USART3_RX_CNT=0;
                if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"OK"))
                {
                    return 0;
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}

/*
函数功能: ESP8266硬件初始化检测函数
函数返回值:0表示成功  1表示失败
*/
u8 ESP8266_Init(void)
{
    //退出透传模式
    USARTx_StringSend(USART3,"+++");
    delay_ms(50);
    return ESP8266_SendCmd("AT\r\n");
}

/*
函数功能: 一键配置WIFI为AP+TCP服务器模式
函数参数:
char *ssid  创建的热点名称
char *pass  创建的热点密码 (最少8位)
u16 port    创建的服务器端口号
函数返回值: 0表示成功 其他值表示对应错误值
*/
u8 ESP8266_AP_TCP_Server_Mode(char *ssid,char *pass,u16 port)
{
    char *p;
    u8 i;
    char ESP8266_SendCMD[100]; //组合发送过程中的命令
    /*1. 测试硬件*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT\r\n"))return 1;
    /*2. 关闭回显*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 2;
    /*3. 设置WIFI模式*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=2\r\n"))return 3;
    /*4. 复位*/
    ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n");
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    /*5. 关闭回显*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 5;
    /*6. 设置WIFI的AP模式参数*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CWSAP=\"%s\",\"%s\",1,4\r\n",ssid,pass);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 6;
    /*7. 开启多连接*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=1\r\n"))return 7;
    /*8. 设置服务器端口号*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSERVER=1,%d\r\n",port);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 8;
    /*9. 查询本地IP地址*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CIFSR\r\n"))return 9;
    //提取IP地址
    p=strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"APIP");
    if(p)
    {
        p+=6;
        for(i=0;*p!='"';i++)
        {
            ESP8266_IP_ADDR[i]=*p++;
        }
        ESP8266_IP_ADDR[i]='\0';
    }
    //提取MAC地址
    p=strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"APMAC");
    if(p)
    {
        p+=7;
        for(i=0;*p!='"';i++)
        {
            ESP8266_MAC_ADDR[i]=*p++;
        }
        ESP8266_MAC_ADDR[i]='\0';
    }
    
    //打印总体信息
    USART1_Printf("当前WIFI模式:AP+TCP服务器\n");
    USART1_Printf("当前WIFI热点名称:%s\n",ssid);
    USART1_Printf("当前WIFI热点密码:%s\n",pass);
    USART1_Printf("当前TCP服务器端口号:%d\n",port);
    USART1_Printf("当前TCP服务器IP地址:%s\n",ESP8266_IP_ADDR);
    USART1_Printf("当前TCP服务器MAC地址:%s\n",ESP8266_MAC_ADDR);
    return 0;
}

/*
函数功能: TCP服务器模式下的发送函数
发送指令: 
*/
u8 ESP8266_ServerSendData(u8 id,u8 *data,u16 len)
{
    u8 i,j,n;
    char ESP8266_SendCMD[100]; //组合发送过程中的命令
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSEND=%d,%d\r\n",id,len);
        USARTx_StringSend(USART3,ESP8266_SendCMD);
        for(j=0;j<10;j++)
        {
            delay_ms(50);
            if(USART3_RX_FLAG)
            {
                USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                USART3_RX_FLAG=0;
                USART3_RX_CNT=0;
                if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,">"))
                {
                    //继续发送数据
                    USARTx_DataSend(USART3,data,len);
                    //等待数据发送成功
                    for(n=0;n<200;n++)
                    {
                        delay_ms(50);
                        if(USART3_RX_FLAG)
                        {
                            USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                            USART3_RX_FLAG=0;
                            USART3_RX_CNT=0;
                            if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"SEND OK"))
                            {
                                return 0;
                            }
                         }            
                    }   
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}

/*
函数功能: 配置WIFI为STA模式+TCP客户端模式
函数参数:
char *ssid  创建的热点名称
char *pass  创建的热点密码 (最少8位)
char *p     将要连接的服务器IP地址
u16 port    将要连接的服务器端口号
u8 flag     1表示开启透传模式 0表示关闭透传模式
函数返回值:0表示成功  其他值表示对应的错误
*/
u8 ESP8266_STA_TCP_Client_Mode(char *ssid,char *pass,char *ip,u16 port,u8 flag)
{
    char ESP8266_SendCMD[100]; //组合发送过程中的命令
    //退出透传模式
    //USARTx_StringSend(USART3,"+++");
    //delay_ms(50);
    /*1. 测试硬件*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT\r\n"))return 1;
    /*2. 关闭回显*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 2;
    /*3. 设置WIFI模式*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CWMODE=1\r\n"))return 3;
    /*4. 复位*/
    ESP8266_SendCmd("AT+RST\r\n");
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    delay_ms(1000);
    /*5. 关闭回显*/
    if(ESP8266_SendCmd("ATE0\r\n"))return 5;
    /*6. 配置将要连接的WIFI热点信息*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CWJAP=\"%s\",\"%s\"\r\n",ssid,pass);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 6;
    /*7. 设置单连接*/
    if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMUX=0\r\n"))return 7;
    /*8. 配置要连接的TCP服务器信息*/
    sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSTART=\"TCP\",\"%s\",%d\r\n",ip,port);
    if(ESP8266_SendCmd(ESP8266_SendCMD))return 8;
    /*9. 开启透传模式*/
    if(flag)
    {
       if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPMODE=1\r\n"))return 9; //开启
       if(ESP8266_SendCmd("AT+CIPSEND\r\n"))return 10;  //开始透传
       if(!(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,">")))
       {
            return 11;
       }
        //如果想要退出发送:  "+++"
    }
    
     //打印总体信息
    USART1_Printf("当前WIFI模式:STA+TCP客户端\n");
    USART1_Printf("当前连接的WIFI热点名称:%s\n",ssid);
    USART1_Printf("当前连接的WIFI热点密码:%s\n",pass);
    USART1_Printf("当前连接的TCP服务器端口号:%d\n",port);
    USART1_Printf("当前连接的TCP服务器IP地址:%s\n",ip);
    return 0;
}
/*
函数功能: TCP客户端模式下的发送函数
发送指令: 
*/
u8 ESP8266_ClientSendData(u8 *data,u16 len)
{
    u8 i,j,n;
    char ESP8266_SendCMD[100]; //组合发送过程中的命令
    for(i=0;i<10;i++)
    {
        sprintf(ESP8266_SendCMD,"AT+CIPSEND=%d\r\n",len);
        USARTx_StringSend(USART3,ESP8266_SendCMD);
        for(j=0;j<10;j++)
        {
            delay_ms(50);
            if(USART3_RX_FLAG)
            {
                USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                USART3_RX_FLAG=0;
                USART3_RX_CNT=0;
                if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,">"))
                {
                    //继续发送数据
                    USARTx_DataSend(USART3,data,len);
                    //等待数据发送成功
                    for(n=0;n<200;n++)
                    {
                        delay_ms(50);
                        if(USART3_RX_FLAG)
                        {
                            USART3_RX_BUFFER[USART3_RX_CNT]='\0';
                            USART3_RX_FLAG=0;
                            USART3_RX_CNT=0;
                            if(strstr((char*)USART3_RX_BUFFER,"SEND OK"))
                            {
                                return 0;
                            }
                         }            
                    }   
                }
            }
        }
    }
    return 1;
}

四、JAVA端效果图与部分代码示例

如果需要资料包可以去这里下载: https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/20687600

嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式嵌入式
package com.controller;

import java.util.List;
import java.util.Map;

import javax.servlet.http.HttpSession;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.web.bind.annotation.GetMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.PostMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestBody;
import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;
import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

import com.common.bean.MySessionContext;
import com.common.bean.ResultData;
import com.entity.User;
import com.mapper.UserMapper;

@RestController()
@RequestMapping("/user")
public class UserController {
	@Autowired
	private UserMapper um;
	
	@PostMapping("changepswd.action")
	ResultData changePswd(String token,@RequestBody Map map) {
		 HttpSession ss = MySessionContext.getSession(  token );
		 if( ss == null ) {
			 return ResultData.fail("请先登录!");
		 }
		 User uu = (User) ss.getAttribute("login_user");
		 if( uu == null )  return ResultData.fail("请先登录!");
		 String password = map.get("password");
		 String newpassword = map.get("password2");
		 int num = um.updatePassword(uu.getId(), password, newpassword);
		 if( num > 0) return ResultData.success();
		  return ResultData.fail("原始密码错误");
	}
	@PostMapping("adduser.action")
	ResultData addUser(String token,@RequestBody User user) {
		 HttpSession ss = MySessionContext.getSession(  token );
		 if( ss == null ) {
			 return ResultData.fail("请先登录!");
		 }
		 
		 User uu = (User) ss.getAttribute("login_user");
		 System.out.println( uu );
		 if( uu == null )  return ResultData.fail("请先登录!");
		 
		 if( !("admin".equalsIgnoreCase(uu.getRole()) ||
				    "root".equals( uu.getRole() )    )  )   {
			 return ResultData.fail("请用管理员账号登录再添加");
		 }
		 um.addUser(user);
		 return ResultData.success();
	}
	
	@PostMapping("delete.action")
	ResultData deleteUser(String token,@RequestBody User user) {
		 System.out.println( user);
		 HttpSession ss = MySessionContext.getSession(  token );
		 if( ss == null ) {
			 return ResultData.fail("请先登录!");
		 }
		 
		 User uu = (User) ss.getAttribute("login_user");
		 if( uu == null )  return ResultData.fail("请先登录!");
		 if("admin".equalsIgnoreCase(user.getRole()) || "root".equals( user.getRole() ))  return ResultData.fail("无法删除管理员用户!");
		 
		 if( !("admin".equalsIgnoreCase(uu.getRole()) ||
				    "root".equals( uu.getRole() )    )  )   {
			 return ResultData.fail("请用管理员账号登录再删除");
		 }
		 um.deleteUser(user);
		return ResultData.success();
	}
	@PostMapping("getall.action")
	ResultData getAll(String token) {
		 HttpSession ss = MySessionContext.getSession(  token );
		 if( ss == null ) {
			 return ResultData.fail("请先登录!");
		 }
		List list = um.getAll();
		for(User u:list) {
			u.setPassword(null);
		}
		return ResultData.success().setData( list );
	}
	@PostMapping("logout.action")
	ResultData getAllUser(String token) {
		 HttpSession ss = MySessionContext.getSession(  token );
		 if( ss != null ) {
			 ss.invalidate();
		 }
		return  ResultData.success();
	}
	
	@PostMapping("login.action")
	ResultData login(@RequestBody User user,HttpSession ss) {
		User rs = um.Login( user );
		if(rs != null ) {
			rs.setPassword( null );
			ss.setAttribute("login_user", rs );
			MySessionContext.AddSession( ss );
			return  ResultData.success().setData( rs ).setToken(ss.getId() );
		}else {
			return ResultData.fail("用户名或密码错误!");
		}
	}
}
,string>
package com.common.wx;

import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;
import org.springframework.web.socket.handler.TextWebSocketHandler;

import com.common.bean.WebSocketProductHolder;

public class WebSocketServerService extends TextWebSocketHandler{
	 
	@Override
	public void afterConnectionEstablished(WebSocketSession session) throws Exception {
		WebSocketProductHolder.setSession( session );
	}

} 
package com.common.bean;
import java.io.IOException;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;

import org.springframework.beans.BeansException;
import org.springframework.context.ApplicationContext;
import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.web.socket.TextMessage;
import org.springframework.web.socket.WebSocketSession;

import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import com.entity.Product;
import com.mapper.ProductMapper;

@Component
public class WebSocketProductHolder implements ApplicationContextAware{
	private volatile static WebSocketSession oneSession;
	private volatile static Socket client;
	
	public WebSocketProductHolder() {
		initServer();
	}
	public static void setSession(WebSocketSession ss) {
		oneSession = ss;
	}
	 
	private static void initServer()   {
		new Thread() {
			public void run() {
				ServerSocket ss = null;
				try {
					ss = new ServerSocket(9988);
					System.out.println("初始化");
					while(true) {
						client = ss.accept();
						byte [] b = new byte[128];
						try {
							while(true) {
								int num = client.getInputStream().read(b);//数据少,一次读完就阻塞。
								if(num != -1 ) {
									String cmd = new String(b,0,num);
									parseCMD( cmd);
								}
							}
						}catch (Exception e) {
							 System.out.println("连接断开...");
						}
					}
				}catch (Exception e) {
				}
			}
		}.start();
	}
	public static void register(String cardid)throws IOException {
		if(cardid!=null && cardid.length() >0 && 
				client!=null && client.isConnected()) {
			client.getOutputStream().write(("register:"+cardid+"\r\n").getBytes());
		}
	}
 
	private static void parseCMD(String cmd) {
		 if(cmd.startsWith("query")) {
			try {
				 String cardid = cmd.split(":")[1].trim();
				 if(  oneSession != null ) {
					 oneSession.sendMessage( new TextMessage( cardid ) );
				 } 
			}catch (Exception e) {
				 System.out.println("数据错误:"+cmd);
			}
			  
		 }
	}
	@Override
	public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
		initServer();
	}
}
 商品名称商品价格商品数量商品分类商品描述商品图片提交
 查询 当前共 {{datalist.length}} 件商品 商品编号商品名称商品分类商品价格商品数量商品图片操作 {{item.name}} {{item.sortname}} {{item.price|priceText}} {{item.num}} 详情删除修改返回商品编号 {{detail.id}} 商品名称 {{detail.name}} 商品价格 {{detail.price|priceText}} 商品数量 {{detail.num}} 商品分类 {{detail.sortname}} 商品描述 {{detail.detail}} 商品图片
 商品名称商品价格商品数量商品分类商品描述商品图片提交
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