智慧饮水系统_Android客户端

智慧饮水系统（又名：水牛 APP）

1.介绍

该项目基于 Rfid-RC522、ESP-32 进行下位机开发，硬件模块 Rfid-RC522 主要读取用户的卡号，ESP32 单片机通过 WiFi 模块访问网络，将用户的卡号作为参数通过 POST 方式调用后端 API 接口进行数据比对得到用户的余额等数据，手机端通过调用后端 API 接口获取数据库中的数据，实现查询用户的消费记录、用户的消费统计、用户的余额、设备数量和设备是否在线等，通过 MQTT 协议向下位机发送用水和停止用水的指令，从而控制饮水机是否出水。C#应用程序通过直接对数据库数据进行增删查改等操作，实现用户消费统计，收入统计，用户信息修改，用户余额充值，用户消费记录等。SpringBoot 后端 AP 负责处理用户的各种请求，以及对数据库中的数据的增删查改等操作。

技术栈：Android、C#、SpringBoot、Arduino、RFID、MQTT、MySQL、Docker 容器、阿里云短信 SDK、邮箱验证码。

开发工具：Intellij IDEA、Android Studio、Visual Studio Code(搭配)、Git For Windows。

2.项目结构

• 安卓端 APP：供用户手机端使用，实现用户的登录、注册、修改密码、修改个人信息、充值、消费记录查询、消费统计查询、设备状态查询等功能。
• C#端：供管理员使用，实现管理员的登录、修改密码、修改个人信息、用户管理、设备管理、消费统计、收入统计等功能。
• SpringBoot 后端：负责处理用户的各种请求，以及对数据库中的数据的增删查改等操作。
• 下位机：饮水机端，通过读取用户的卡号，向服务器发送请求，获取用户的余额，通过 MQTT 协议向下位机发送用水和停止用水的指令，从而控制饮水机是否出水。

3.系统概述

整个系统大致分为感知层、网络层、控制层、应用层这四层架构，系统执行流程模型图如下图所示。

图 1 系统架构图

图 2 系统执行流程模型图

图 3 用户刷卡用水流程图

图 4 用户手机端用水流程图

4.功能演示

4.1 刷卡用水

4.1.1 设备刷卡

4.1.2 数据库新添加一条消费记录

4.2 手机 App 用水

4.2.1 选用设备

用户点击开始用水按钮，通过 MQTT 协议发送开始用水指令到下位机，下位机接收到指令开始控制蓝色 LED 点亮。如图所示。

4.2.2 开始用水

4.2.3 设备不能同时被多个用户使用

4.3 消费记录和消费统计模块

消费记录模块通过 Recycle View 控件以列表的形式展示用户的消费记录，用户可以按年月日进行筛选。消费统计模块使用柱状图展示用户每个月的消费额以及余额。

4.4 用户注册模块

该模块调用了后端 API 的验证码功能。一个手机号或邮箱只能注册一个账号，防止用户恶意重复注册造成资源浪费。

4.4.1 填写注册用户完整信息，点击发送验证码

4.4.2 填写验证码，点击注册

4.5 找回验证码模块

该模块是为了方便当用户忘记密码而不能登录时，可以通过手机号或邮箱辅助验证进行重置密码的功能。

4.6 用户登录模块

该模块的设计分为密码登录和验证码登录，用户可以通过两种方式登录

4.6.1 验证码登录

4.6.2 密码登录

4.7 用户余额充值模块

用户余额充值模块连接服务器 MySQL，对数据库中的余额进行修改。当输入卡号时，自动补全用户的其它信息，输入金额，点击充值即可完成充值。

4.7.1 充值之前余额

4.7.2 充值之后余额

4.8 消费记录和消费统计模块

消费记录模块可以按年月日展示所有用户的消费订单记录，还可以模糊查找消费订单。消费统计模块可以按年月日统计收入，及按用户统计消费额度