基于STM32+JAVA宠物管理系统的设计与实现
【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
#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
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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