LoRa控制模拟出入库闸道教学案例设计

周君芝

（湖北国土资源职业学院，湖北武汉，430090）

0 引言

目前出入库道闸具备识别车辆车牌，LED 显示时间、里程和车牌等信息，缴费识别等功能，还具有手动和遥控打开闸道、关闭闸道的功能。和出入库道闸一样，还有很多机构，接收设备接收到信号后，可以驱动其它各种相应的机械或者电子设备，去完成各种操作，如闭合电路、移动手柄、开动电机，之后再由这些机械进行需要的操作。作为一种与红外遥控器相补充的遥控器种类，无线LoRa 技术在车库门、电动门、道闸遥控控制，防盗报警器，工业控制以及无线智能家居领域得到了广泛的应用。将出入库道闸设计成一个综合小实训项目具有目标明确性，具有中等复杂程度。能锻炼学生的动手能力和编程能力。本文通过用STC8 和STC15单片机作为主控芯片，在LoRa 无线环境下实现模拟出入库闸道的手动控制和自动控制。对学生了解实际产品应用有一定帮助，灵活运用所学知识，深化单片机课程学习。道闸控制器的重点是LoRa 模块的无线控制，难点是接收端电机开启和关闭道闸设计。

1 系统设计

本设计包括发射端和接收端系统。发射端是ΜCU 控制的智能小车。微控制器采用STC8A8K64S4A12。有8 路霍尔元件构成的磁寻迹控制小车行进，同时搭载了HC-04 超声波测距模块和LoRa 无线发射模块。接收端的微控制器采用STC15W408AS，搭载无线环境选择LoRa 模块。闸机的杠杆升降运动利用步进电机驱动。

总体框图如图1 和图2 所示。

图1 发射端框图

2 硬件设计

■2.1 微控制器

STC8A8K64S4A12 和STC15W408AS 拥有超高速8051 内核（1T），比传统8051 约快8～12 倍，指令代码完全兼容传统8051，内部资源丰富，工作灵活性更大。……