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基于GSM与单片机的智能快递箱系统设计

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陈卓++汤莉莉

摘要：由于快递模式的传统性越来越难满足未来的网购、电商等强大的需求，急切的需要快递行业更新为现代化的快递系统。基于以上情况，研究设计出了使用无人投放快递的一套半自动化快递系统。该设计采用STC89C52单片机作为最小控制系统，由4×4矩阵键盘，GSM通信模块，LCD1602液晶显示，快递箱实体和电控锁等几部分组成，可以实现接收短信验证码来进行操作快递箱的自取快递服务，可以大幅减少配送快件所需花费的时间，可以增强取件安全性，可以个性化定制。

关键词：网购快递箱自助服务

中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0017-02

在当前，快递市场在中国分为海外、国内和快递三级市场的细化，外资、国有和民营三块区域。民营快递企业提供传统的邮政服务不符合它的商业文件，包裹递送内容，采取“门到门”的服务，以灵活的机制，成本相对较低，方便的服务，许多主要的从业者和其他多数集中在业务同城快递。

在高额利润的蛊惑下，国外快递巨擘渐渐涌入中国，趋之若鹜，国内的民营企业更是出现了。按照比赛两边邮政中国和国外快递巨擘，中国的自民营快递企业面对着剧烈的比拼。跟随快递行业的飞快发展，少许深层次的冲突和波折逐步显现，进一步制约了快递业的迅速健康发展。

智能快递箱是一款集自助快递全天24h自助服务设备。快递是为收件人的权限，可以快递到智能快递箱，系统会自动发送出货信息，并采取代码发送给收件人，收件人可以采取代码的智能快递箱自助餐，这种自助收集设备，改变人们的生活习惯，如快递方式，而不是采用更灵活和方便的方式来表达，在提高交付效率的同时，也给收件人带来了更方便的自我体验[1]。

1总体硬件系统设计方案

该系统的设计主要由硬件系统和软件系统组成，硬件系统是由系统时钟、4×4矩阵按键，蜂鸣器、GSM模块，LCD1602显示，电控锁快递箱等几大部分组成，以STC89C52单片机作为最小控制系统，该设计使用的GSM模块是插入移动联通手机卡，支持2G以上的手机卡，快递员可以通过矩阵键盘输入模块进行开锁，并且可以通过矩阵键设置用户的手机号进行发送短信发送[2]。系统结构如图1所示。

该设计可以实现快递员和客户输入密码，单片机进行密码判断，如果密码输入正确柜门打开，按键每次按下都会有声音提示。当快递员放好物品后单片机自动会发送短息验证码到客户的手机上。

2系统软件流程

该设计的主要程序是在KEIL软件上用C语言编写的，通过刻录软件刻录到STM89C52微控制器[3]。程序设计流程如图2所示。

GSM模块工作原理流程如图3所示。

3方案难点及关键技术

3.1方案难点

（1）完成矩阵键盘对6位验证码及11位手机号码的输入。

（2）能根据输入取件人号码，通过GSM模块自动向取件人发送验证码。

（3）验证码输入正确后，由单片机控制电控锁进行正确打开。

3.2关键技术

（1）单片机和GSM模块的接口电路设计及GSM网络的短消息发送程序设计。

（2）外部储存设备与单片机的接线及必要信息的写入保存。

（3）验证码的生成，记录，核对及消除。

（4）单片机内部程序的编制，要求各界面切换流畅，且程序精简效率高。

（5）用户输入模块的设计，要求按键尽量少，且能满足系统输入要求。

4系统的测试结果分析

（1）在设定用户手机号之后，GSM模块成功向该用户发送了正确的验证码，输入之后柜门能正常的打开。

（2）当输入错误的验证码时，连接于单片机上的蜂鸣器能正常的发出报警信号，提醒用户输入错误以便重新输入。

（3）在快递员输入手机号或者用户输入验证码时，蜂鸣器都会正常发出声响，而且LCD1602显示屏也能正常显示，说明输入正确。

（4）通过制作PCB板、木质的柜门，智能快递箱更加稳定。

5结语

該智能快递箱是采用基于STC89C52单片机的存储方式设计的储物柜控制设计，通过KEIL软件进行程序编写及控制，从总体结果上看设计的电路和编写的程序已基本实现该控制系统的控制要求，从实际应用来看，应选用更为高级的单片机，例如STM32，来做主芯片，设计系统还可以添加语音模块，检测柜门是否关紧的传感器，以及使用效果更好的触摸屏等，在投入使用之前应进一步完善和修改。

该系统的主要应用方向是快递储物柜，在国外发达国家已开始普及，但中国只有少数几个城市投入使用中，相信快递储物柜会不断的完善扩展，迟早有一天快递储物柜会在中国普及，该系统将会极大地改变快递物流业发件效率和改变人们的生活方式。

参考文献

[1]张先震，黄山，李宁，等.自动储物柜控制系统设计[J].微计算机信息，2009.

[2]王东锋，陈园园，郭向阳.单片机C语言应用100例[M].2版.北京：电子工业出版社，2