CN109243094A - 一种基于Lora无线传输的快递柜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于Lora无线传输的快递柜，包括主柜锁控板和多个副柜锁控板，所述主柜锁控板上设置有第一处理模块和第一Lora模块，所述第一Lora模块与第一处理模块连接，所述副柜锁控板上设置有第二处理模块和第二Lora模块，所述第二Lora模块与第二处理模块连接，所述第一Lora模块与第二Lora模块无线连接。本发明主柜锁控板通过Lora无线方式给各副柜锁控板传输控制指令，其传输方式稳定可靠，而且简化了通信方式，降低线材布线难度，降低维护成本。

Description

一种基于Lora无线传输的快递柜
技术领域
本发明涉及快递柜技术领域，特别涉及一种基于Lora无线传输的快递柜。
背景技术
快递柜包括主柜和多个副柜，控制上采用一个主柜拖多个副柜的方式，主柜和副柜中均设置有锁控板，由主柜锁控板给各副柜锁控板供电及开锁信号的控制。现有的快递柜中，主柜和副柜间的锁控板经过电源线和信号控制线连接，并由主柜锁控板对副柜锁控板进行控制和通信。目前，快递柜内的锁控板多采用以太网口或RS485通信。
但是，以太网通信存在不稳定丢包问题，而RS485同时连接多个锁控板和其他RS485设备时，存在协议冲突、软件处理复杂等，而且快递柜内各种控制线比较杂乱，布线不方便，给后期维护带来困扰。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于Lora无线传输的快递柜,主柜锁控板与各副柜锁控板之间可通过Lora无线传输控制指令，从而简化了通信方式，降低线材布线难度，降低维护成本。
为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：
一种基于Lora无线传输的快递柜，包括主柜锁控板和多个副柜锁控板，所述主柜锁控板上设置有第一处理模块和第一Lora模块，所述第一Lora模块与第一处理模块连接，所述副柜锁控板上设置有第二处理模块和第二Lora模块，所述第二Lora模块与第二处理模块连接，所述第一Lora模块与第二Lora模块无线连接。
作为本发明的改进，所述第一处理模块包括第一处理器，所述第一处理器具有第一串口、若干个第一GPIO口、第一供电口和第一RS485接口，所述第一串口连接第一Lora模块，第一GPIO口连接主柜的门磁锁(具体连接相关的门磁锁独立接口，门磁锁独立接口连接门磁锁)，所述第一供电口连接门磁锁和第二处理模块，所述第一RS485接口连接快递柜的工控机。
作为本发明进一步的改进，所述第一Lora模块包括第一Lora天线、第一ATK-LORA-V2.0模块和第一电容，所述第一Lora天线连接第一ATK-LORA-V2.0模块的天线接口，所述第一ATK-LORA-V2.0模块的控制接口的第1脚连接VCC_3V3供电端，也通过第一电容接地，所述控制接口的第3脚和第4脚连接第一处理器的第一串口。
作为本发明又进一步的改进，所述第二处理模块包括第二处理器，所述第二处理器具有第二串口、若干个第二GPIO口、第二供电口和第二RS485接口，所述第二串口连接第二Lora模块，第二GPIO口连接主柜的门磁锁，所述第二供电口连接门磁锁和第二处理模块，所述第二RS485接口连接快递柜的工控机。
作为本发明更进一步的改进，所述第二Lora模块包括第二Lora天线、第二ATK-LORA-V2.0模块和第二电容，所述第二Lora天线连接第二ATK-LORA-V2.0模块的天线接口，所述第二ATK-LORA-V2.0模块的控制接口的第1脚连接VCC_3V3供电端，也通过第二电容接地，所述控制接口的第3脚和第4脚连接第二处理器的第二串口，所述第二Lora天线与第一Lora天线无线连接。
作为本发明再进一步的改进，所述快递柜还包括触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组，所述触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组均连接快递柜的工控机。
相较于现有技术，本发明提供的基于Lora无线传输的快递柜，包括主柜锁控板和多个副柜锁控板，所述主柜锁控板上设置有第一处理模块和第一Lora模块，所述第一Lora模块与第一处理模块连接，所述副柜锁控板上设置有第二处理模块和第二Lora模块，所述第二Lora模块与第二处理模块连接，所述第一Lora模块与第二Lora模块无线连接。本发明主柜锁控板通过Lora无线方式给各副柜锁控板传输控制指令，其传输方式稳定可靠，而且简化了通信方式，降低线材布线难度，降低维护成本。
附图说明
图1为提供的基于Lora无线传输的快递柜的结构框图。
图2为提供的基于Lora无线传输的快递柜中主柜锁控板与副柜锁控板间的示意图。
图3为提供的基于Lora无线传输的快递柜中第一处理模块的结构框图。
图4为提供的基于Lora无线传输的快递柜中第一Lora模块的电路图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2，本发明提供的基于Lora无线传输的快递柜，包括主柜锁控板11和多个副柜锁控板12，所述主柜锁控板11设置于快递柜的主柜中，副柜锁控板12设置于快递柜的相应的副柜中。
所述主柜锁控板11上设置有第一处理模块111和第一Lora模块112，所述第一Lora模块112与第一处理模块111连接，所述副柜锁控板12上设置有第二处理模块(图中未示出)和第二Lora模块(图中未示出)，所述第二Lora模块112与第二处理模块连接，所述第一Lora模块112与第二Lora模块无线连接。
本发明主柜锁控板11给各副柜锁控板12提供12V的工作电压，并通过Lora无线方式给各副柜锁控板12传输控制指令，其传输方式稳定可靠，而且简化了通信方式，同时采用无线方式取代线材，减少了在主柜与各副柜间拉线的繁琐，也便于设备维护，减少了维护成本。
具体实施时，所述快递柜还包括触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组，所述触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组均连接快递柜的工控机，由工控机对触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组等模块进行控制。其中，触摸显示屏与工控机之间通过LVDS接口连接，用于完成人机交互，摄像头用于拍摄快递柜区域的视频图像，扫描头用于扫描包裹上的身份识别信息(如二维码、条码等)，工控机与主柜锁控板11之间通过RS485通信，由于快递柜没有同时多种RS485设备，不会存在协议上的冲突，软件上的特殊处理等。
请一并参阅图3，本发明的基于Lora无线传输的快递柜中，所述第一处理模块111包括第一处理器U1，所述第一处理器U1具有第一串口(如UART口)、若干个第一GPIO(General Purpose Input Output，通用输入/输出)口、第一供电口和第一RS485接口，所述第一串口连接第一Lora模块112，第一GPIO口连接主柜的门磁锁，所述第一供电口连接门磁锁和第二处理模块，所述第一RS485接口连接快递柜的工控机。
由工控机发送控制指令给第一处理模块111，当开锁指令是控制主柜的门磁锁开锁时，直接控制相关的门磁锁开锁，当开锁指令是控制副柜的门磁锁开锁时，通过Lora无线将开锁指令发送给相应副柜的第二处理模块，其控制方式如图2所示，各副柜锁控板(包括左副柜锁控板L1至左副柜锁控板Ln,右副柜锁控板R1至右副柜锁控板Rn)与主柜锁控板均能单独通信，而且副柜之间也可以组网，形成多级传输控制指令。
具体实施时，所述第一处理器U1可采用ST的Cortex-M4内核的32位高性能微控制器STM32F407ZET6，当然也可采用其它类似功能的集成芯片。STM32F407ZET6的微控制器，其频率为168Mhz,功率为256MB，Flash/192+4KB RAM。STM32F407ZET6微控制器与第一Lora模块112之间通过串口通信。
请一并参阅图4，本发明的基于Lora无线传输的快递柜中，所述第一Lora模块112包括第一Lora天线ANT、第一ATK-LORA-V2.0模块U2和第一电容C41，所述第一Lora天线ANT连接第一ATK-LORA-V2.0模块U2的天线接口，所述第一ATK-LORA-V2.0模块U2的控制接口的第1脚连接VCC_3V3供电端，也通过第一电容C41接地，所述控制接口的第3脚和第4脚连接第一处理器U1的第一串口。
所述第一Lora天线ANT的外型呈小辣椒状(如指天椒)，用于将第一处理模块111发送的控制指令通过第一Lora天线ANT发射，给各第二Lora模块接收。
本实施中，所述第一ATK-LORA-V2.0模块U2可采用型号为ATX-LORA-01的插件模块，其外型小、带SMA接口，传输距离最大3000米，发射功率最大20dBm(200Mw)，频段为410-441MHz,以1Mhz频率为步进信道，共32个信道，可通过AT指令在线修改串口速率，发射功率，空中速率、工作模式等各种参数，并且支持固件升级功能。
一个ATK-LORA-V2.0模块有32个信道，通过ATK-LORA-V2.0模块一级一级的组网，形成一个Lora网络，可控制数量无数个副柜锁控。
具体应用时，433Mhz频率为免申请频段，第一Lora模块112只需配置为定向传输模块，并配置每个模块地址唯一、信道和速率一致，即可实现主柜和副柜之间一对一无线定向传输，彼此不会干扰。本发明的第一Lora模块112中，第一Lora天线ANT的发送距在100M范围内，不会干扰周边安装的同样的快递柜。在通信时，本发明可将第一Lora天线ANT发射无线信号的距离控制在20米范围了，从而进一步确保本机主柜的控制指令不会干扰临近的快递柜的控制。
相应地，所述第二处理模块包括第二处理器，所述第二处理器具有第二串口、若干个第二GPIO口、第二供电口和第二RS485接口，所述第二串口连接第二Lora模块，第二GPIO口连接主柜的门磁锁，所述第二供电口连接门磁锁和第二处理模块，所述第二RS485接口连接快递柜的工控机。
所述第二Lora模块包括第二Lora天线、第二ATK-LORA-V2.0模块和第二电容，所述第二Lora天线连接第二ATK-LORA-V2.0模块的天线接口，所述第二ATK-LORA-V2.0模块的控制接口的第1脚连接VCC_3V3供电端，也通过第二电容接地，所述控制接口的第3脚和第4脚连接第二处理器的第二串口，所述第二Lora天线与第一Lora天线ANT无线连接。
所述第二处理模块也可采用型号为STM32F407ZET6的微控制器，第二ATK-LORA-V2.0模块可采用型号为ATX-LORA-01的插件模块。由于第二处理模块与第一处理模块111相同，第二Lora天线与第一Lora天线ANT相同，此处不再对第二处理模块和第二Lora天线的组成和原理作赘述。
综上所述，本发明采用Lora无线传输方式，使快递柜内的电气接线简化，只需要电源线，降低线材布线难度，降低维护成本。并且控制信号采用无线传输，信号传输稳定可靠易。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，包括主柜锁控板和多个副柜锁控板，所述主柜锁控板上设置有第一处理模块和第一Lora模块，所述第一Lora模块与第一处理模块连接，所述副柜锁控板上设置有第二处理模块和第二Lora模块，所述第二Lora模块与第二处理模块连接，所述第一Lora模块与第二Lora模块无线连接。
2.根据权利要求1所述的基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，所述第一处理模块包括第一处理器，所述第一处理器具有第一串口、若干个第一GPIO口、第一供电口和第一RS485接口，所述第一串口连接第一Lora模块，第一GPIO口连接主柜的门磁锁，所述第一供电口连接门磁锁和第二处理模块，所述第一RS485接口连接快递柜的工控机。
3.根据权利要求2所述的基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，所述第一Lora模块包括第一Lora天线、第一ATK-LORA-V2.0模块和第一电容，所述第一Lora天线连接第一ATK-LORA-V2.0模块的天线接口，所述第一ATK-LORA-V2.0模块的控制接口的第1脚连接VCC_3V3供电端，也通过第一电容接地，所述控制接口的第3脚和第4脚连接第一处理器的第一串口。
4.根据权利要求2所述的基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，所述第二处理模块包括第二处理器，所述第二处理器具有第二串口、若干个第二GPIO口、第二供电口和第二RS485接口，所述第二串口连接第二Lora模块，第二GPIO口连接主柜的门磁锁，所述第二供电口连接门磁锁和第二处理模块，所述第二RS485接口连接快递柜的工控机。
5.根据权利要求4所述的基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，所述第二Lora模块包括第二Lora天线、第二ATK-LORA-V2.0模块和第二电容，所述第二Lora天线连接第二ATK-LORA-V2.0模块的天线接口，所述第二ATK-LORA-V2.0模块的控制接口的第1脚连接VCC_3V3供电端，也通过第二电容接地，所述控制接口的第3脚和第4脚连接第二处理器的第二串口，所述第二Lora天线与第一Lora天线无线连接。
6.根据权利要求4所述的基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，所述第一处理器和第二处理模块均采用型号为STM32F407ZET6的微控制器。
7.根据权利要求1所述的基于Lora无线传输的快递柜，其特征在于，所述快递柜还包括触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组，所述触摸显示屏、摄像头、扫描头和打印模组均连接快递柜的工控机。
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