【源码】基于C++和Python的IoT包裹箱管理系统

项目简介

本项目是基于物联网（IoT）技术的包裹箱管理系统，利用多种硬件设备和软件，实现对包裹箱状态的实时监控与管理，能通过推送通知告知用户相关信息。硬件以定制化包裹箱为主体，搭配各类传感器和微控制器；软件采用 C++ 进行微处理器编程，结合 Python 服务和 HomeAssistant 服务器进行数据处理与通知。

项目的主要特性和功能

硬件特性

• 包裹箱采用 MiniTec 铝型材和 4mm 厚刨花板搭建，箱盖通过合页连接。
• 配备超声波传感器、Reed 模块、步进电机、矩阵键盘等，可全面感知包裹箱状态。
• 选用 Heltec Automation 的 WiFi - LoRa - 32 - V2 微处理器，利用其 LoRa 模块实现数据远程传输。
• 由步进电机和齿轮、活塞等构成闭锁机制，保障包裹箱安全。

软件功能

• C++ 基于 LMIC - node 框架，实现对外设组件的控制。
• Python 服务利用 HomeAssistantAPI 发送通知，通过 paho - mqtt 库处理 LoRa 数据并触发 HomeAssistant 服务。
• HomeAssistant 作为服务器，接收 Python 服务指令，向用户手机推送包裹箱状态信息。

数据传输

传感器数据在包裹箱开关时，经微处理器通过 LoRa 和 TTN 发送，TTN 通过 MQTT 服务器提供数据，Python 服务接收处理后触发 HomeAssistant 服务，向用户手机推送通知。

安装使用步骤

硬件连接

1. 按以下引脚分配连接硬件： | 设备 | 引脚 | | ---- | ---- | | 矩阵键盘 | 0, 2, 23, 25 | | 步进电机 | 12, 13, 17, 21 | | Reed 传感器 | 36 | | 超声波传感器 | 22, 37 | | LoRa 模块（原厂） | 19, 18, 5, 15, 4, 16, 26, 27, 14 |
2. 用 5V 电源（如移动电源）为系统供电。

软件配置

1. C++ 程序烧录
   • 确保开发环境安装所需库，如 chris--a/Keypad@^3.1.1、waspinator/AccelStepper@^1.64 等。
   • 将 C++ 代码烧录到 Heltec Automation 的 WiFi - LoRa - 32 - V2 微处理器。
2. Python 服务配置
   • 安装 paho - mqtt 库和 HomeAssistantAPI 相关依赖。
   • 配置 Python 服务，使其能连接 TTN 的 MQTT 服务器和 HomeAssistant 服务器。
3. HomeAssistant 配置
   • 在 Oracle VM VirtualBox 上启动 HomeAssistant 服务器，确保与 Python 服务在同一 WLAN 环境。
   • 配置 HomeAssistant 中的通知服务，使其能正常向用户手机推送消息。

使用方法

1. 启动硬件设备，确保传感器和微处理器正常工作。
2. 启动 Python 服务和 HomeAssistant 服务器。
3. 包裹箱状态变化时，传感器数据按流程传输，用户手机将收到推送通知。

下载地址

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