户外运动场多功能便利储物柜设计

杨柳

(成都理工大学，四川 成都 610059)

1 储物柜样式及功能设计

设计每个储物柜设置40个储物单元，满足不同时段人流对储物柜数量的要求。为能够更大限度为人们带来便利。设计400mm*400mm*300mm的全新储物柜尺寸来适应户外场地和户外场地使用人员需求，并在储物柜内部增设高度为145mm的单独储物空间，充分考虑导使用者储存鞋子或衣物时需与其他物品分开放置的需求。

除此之外，根据调研及观察发现，运动者在运动过程中或运动之后均会及时补充水分，所以我们将自动售卖机融入到储物柜之中，增加储物柜的功能，方便运动者购买，同时增加储物柜本身的产品收益。

在储物柜的背面，设计广告租赁位置，由于运动场主要为运动者，所以广告位的租赁对象大部分定位运动品牌，有针对性的提供广告宣传，同时也是储物柜收益来源的重要组成部分。

考虑到户外天气因素，为是储物柜具有防腐、防水、耐曝晒等性质，储物柜外部材质采用玻璃钢或铝钛合金材质，增强储物柜的户外抵抗力，增加储物柜的耐久性。

图1 储物柜效果图

2 储物柜内部结构设计

户外储物柜最大的解决问题为供电问题。为此本产品采用“太阳能&蓄电池”供电模式，在储物柜顶部设置太阳能板，储物柜底部设置储蓄电池，通过太阳能输送电能，为储物柜、自动售卖机、广告位提供电源，形成自发电装置，是一种环保节能的装置，与户外环境相适宜。

3 系统设计

整个系统包括三个部分：中心服务器、用户终端、储物柜终端。

数据库服务器采用MySQL数据库，用于存储用户数据、广告数据、储物柜终端数据等，数据通过Web服务器和应用服务器进行获取或发出。

Web服务器采用Apache+PHP，用于与用户终端通信，微信端、网页端的数据都会通过Web服务器进行处理。

应用服务器采用WebLogic，后台程序采用Java编写，应用服务器主要负责用户终端和储物柜终端的通信。

微信接入实现过程：微信授权登录让微信用户使用微信身份安全登录到本系统中。用户在发起微信授权登录请求(通过扫描二维码或者手动打开微信小程序)后，微信会拉起应用或重定向到中心服务器上，中心服务器可以获取到用户的接口调用凭证(access_token)，通过access_token进行接口调用，服务器可以获取用户基本数据资源用于验证用户的身份。

APP客户端部分：通过套接字编程、TCP/IP协议进行服务器与手机APP的通信，用户可以在手机APP中访问服务，用户可以选择注册新的用户也可以采用微信授权登陆的方式，注册用户的信息会被保存在服务器中。

管理端软件：管理端软件采用ASP.NET开发技术(暂时只考虑Windows平台程序)进行编程，同样的，通过套接字编程、TCP/IP协议与服务器进行通信。管理端软件功能主要包括：对储物柜终端电量管理、广告发布、商品售价管理等。

STM32芯片管理整个储物柜的所有部分。GPRS模块收发数据，是储物柜终端与服务器通信的途径，它将来自服务器的数据传递给STM32芯片，STM32芯片做出响应、控制相关模块工作，从而完成服务。电源部分采用太阳能供电的方式，电源管理模块负责协调电源和太阳能发电装置的工作，并反馈电源信息给STM32芯片和服务器。

售货机采用触发方式信息发送机制，保证信息全面性的同时减少发送信息量：销售发生时上传销售数据包和库存数据包、特点的点更新价格数据包和商品状态数据包、紧急情况发生时上传错误信息数据包。销售机的显示器采用电容式触摸屏，显示商品信息和付款二维码，用户可以通过触摸屏选择自己想要的商品也可以在微信公众号提供的接口进行选择。出货通过红外线检测出货通知，如果发生错误，向服务器上传数据，由管理人员为用户退款和维修机器。LED指示和蜂鸣器用于提供信息，发生错误时LED等指示相关错误、蜂鸣器报警。

为了减少数据传输量，在储物柜管理模块中增加了一个E2PROM存储器，用于存储储物柜的开锁时间、IC卡对应信息等。用户扫描二维码选择了服务之后，控制主板会操纵IC卡管理装置，给出相应的IC卡，IC卡和储物柜的信息和服务开始时间会被存储在E2PROM存储器中。用户在IC卡读卡器刷对应的IC卡后，控制主板会先访问E2PROM存储器和计时模块，按照对应的收费机制进行收费后，控制主板会操作电机打开储物柜锁。

参考文献：

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[3] 张晨亮,王文,凌云峰,毕涛.电子元件自动售货机设计实现[J].电子测量技术,2014,37(11):4-7.