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3.2控制器软件设计

　　控制器软件的实现基于FreeRTOS嵌入式实时操作系统平台来完成，主要由初始化程序、WIFI接收任务程序和LoRa接收任务程序组成。控制器上电启动后，开始运行初始化程序，执行自检，对需要使用的变量或任务进行初始化。然后创建WIFI接收任务程序和LoRa接收任务程序。两个任务程序被创建后便开始并行运行。

　　主程序流程如图12所示。WIFI接收任务程序用于处理手机APP发送的四种指令，具体过程如下：

　　(1)当用户存放行李时，手机APP会将终端设备编号和用户信息(用户名、手机号等)发送给控制器。控制器收到该指令后，更新数据表为存放状态。(

　　2)当管理员需要查询行李状态时，控制器将对应的状态返回给手机APP端。

　　(3)当用户取件时，手机APP给控制器发送取件指令，控制器通过LoRa模块给终端设备发送提醒指令。

　　(4)当管理员通过手机APP给控制器设置WIFI名和密码时，控制器更新相应的系统数据。

　　WIFI接收任务程序流程如图13所示。

　　LoRa接收任务程序用于接收终端返回的指令，包括查询指令和取件成功指令，其流程如图14所示。当收到终端的查询应答指令后，控制器给手机APP再返回一条应答指令。当管理员寻找到用户行李后，按下终端确认按钮，终端设备会发送取件成功的指令给控制器。控制器收到该指令后，更新对应的数据表为取件成功状态，同时给手机APP发送一条取件成功的指令。

　　4终端设计

　　以STM8单片机为处理器，基于C语言开发完成了智能行李寄存系统终端。终端在使用过程中放置在行李上，并与用户手机号绑定。可通过该终端上的蜂鸣器和LED灯实现声光提醒功能，实现行李的快速查找。

　　4.1终端硬件设计

　　终端硬件主要由STM8单片机、LoRa通信模块、天线、纽扣电池、按键、蜂鸣器和LED指示灯等组成，如图15所示。其中STM8单片机为终端的主控芯片，外接LoRa通信模块与控制器通信。终端硬件具体实现电路图如图16所示。

　　终端在使用过程中放置在行李上，并跟行李绑定。为了使用方便，终端体积应尽可能小，功耗应尽量低。因此，终端使用纽扣电池供电，并在通信协议上使用空中唤醒技术以降低待机功耗。

　　终端接收控制器发送的指令，可启动蜂鸣器和LED闪光灯提醒功能，使管理员很快能找到所需行李。待管理员取到行李后，可以通过终端上的开关停止声光提醒。终端在非工作状态可以关闭电源，以延长供电时间。

　　4.2终端软件设计

　　主程序及数据接收流程如图17所示。为了降低终端功耗，在软件上使用了空中唤醒策略。终端设备加电启动后，开始自检，启动定时器。正常情况下，终端设备处于低功耗模式运行，通过定时器定时接收来自控制器的前导码数据。如果是唤醒本机的前导码，则唤醒本机终端，使其处于正常运行模式。

关键词： 行李寄存 ESP32 LoRa STM8 201901