智能行李寄存系統(tǒng)

3.2控制器軟件設(shè)計(jì)

　　控制器軟件的實(shí)現(xiàn)基于FreeRTOS嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)完成，主要由初始化程序、WIFI接收任務(wù)程序和LoRa接收任務(wù)程序組成。控制器上電啟動(dòng)后，開(kāi)始運(yùn)行初始化程序，執(zhí)行自檢，對(duì)需要使用的變量或任務(wù)進(jìn)行初始化。然后創(chuàng)建WIFI接收任務(wù)程序和LoRa接收任務(wù)程序。兩個(gè)任務(wù)程序被創(chuàng)建后便開(kāi)始并行運(yùn)行。

　　主程序流程如圖12所示。WIFI接收任務(wù)程序用于處理手機(jī)APP發(fā)送的四種指令，具體過(guò)程如下：

　　(1)當(dāng)用戶存放行李時(shí)，手機(jī)APP會(huì)將終端設(shè)備編號(hào)和用戶信息(用戶名、手機(jī)號(hào)等)發(fā)送給控制器?？刂破魇盏皆撝噶詈?，更新數(shù)據(jù)表為存放狀態(tài)。(

　　2)當(dāng)管理員需要查詢行李狀態(tài)時(shí)，控制器將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)返回給手機(jī)APP端。

　　(3)當(dāng)用戶取件時(shí)，手機(jī)APP給控制器發(fā)送取件指令，控制器通過(guò)LoRa模塊給終端設(shè)備發(fā)送提醒指令。

　　(4)當(dāng)管理員通過(guò)手機(jī)APP給控制器設(shè)置WIFI名和密碼時(shí)，控制器更新相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

　　WIFI接收任務(wù)程序流程如圖13所示。

　　LoRa接收任務(wù)程序用于接收終端返回的指令，包括查詢指令和取件成功指令，其流程如圖14所示。當(dāng)收到終端的查詢應(yīng)答指令后，控制器給手機(jī)APP再返回一條應(yīng)答指令。當(dāng)管理員尋找到用戶行李后，按下終端確認(rèn)按鈕，終端設(shè)備會(huì)發(fā)送取件成功的指令給控制器?？刂破魇盏皆撝噶詈?，更新對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)表為取件成功狀態(tài)，同時(shí)給手機(jī)APP發(fā)送一條取件成功的指令。

　　4終端設(shè)計(jì)

　　以STM8單片機(jī)為處理器，基于C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)完成了智能行李寄存系統(tǒng)終端。終端在使用過(guò)程中放置在行李上，并與用戶手機(jī)號(hào)綁定?？赏ㄟ^(guò)該終端上的蜂鳴器和LED燈實(shí)現(xiàn)聲光提醒功能，實(shí)現(xiàn)行李的快速查找。

　　4.1終端硬件設(shè)計(jì)

　　終端硬件主要由STM8單片機(jī)、LoRa通信模塊、天線、紐扣電池、按鍵、蜂鳴器和LED指示燈等組成，如圖15所示。其中STM8單片機(jī)為終端的主控芯片，外接LoRa通信模塊與控制器通信。終端硬件具體實(shí)現(xiàn)電路圖如圖16所示。

　　終端在使用過(guò)程中放置在行李上，并跟行李綁定。為了使用方便，終端體積應(yīng)盡可能小，功耗應(yīng)盡量低。因此，終端使用紐扣電池供電，并在通信協(xié)議上使用空中喚醒技術(shù)以降低待機(jī)功耗。

　　終端接收控制器發(fā)送的指令，可啟動(dòng)蜂鳴器和LED閃光燈提醒功能，使管理員很快能找到所需行李。待管理員取到行李后，可以通過(guò)終端上的開(kāi)關(guān)停止聲光提醒。終端在非工作狀態(tài)可以關(guān)閉電源，以延長(zhǎng)供電時(shí)間。

　　4.2終端軟件設(shè)計(jì)

　　主程序及數(shù)據(jù)接收流程如圖17所示。為了降低終端功耗，在軟件上使用了空中喚醒策略。終端設(shè)備加電啟動(dòng)后，開(kāi)始自檢，啟動(dòng)定時(shí)器。正常情況下，終端設(shè)備處于低功耗模式運(yùn)行，通過(guò)定時(shí)器定時(shí)接收來(lái)自控制器的前導(dǎo)碼數(shù)據(jù)。如果是喚醒本機(jī)的前導(dǎo)碼，則喚醒本機(jī)終端，使其處于正常運(yùn)行模式。