基于STM32的智能快递箱设计开题报告

1. 研究目的与意义

一般来说，传统快递服务方式是人对人，即快递员进行揽件派送，与签收人进行面对面签收，确认无误后服务终止。这种传统快递方式虽然保证了包裹的一定安全，但效率低下，花费了双方大量的时间成本。而智能快递箱的诞生使得快递服务变得高效，它不再是门对门，或者是人对人的服务方式，智能快递箱就好比是中介，使得配送方和接收方的时间成本大大减少，更加自由。现在智能快递箱的应用在国内逐渐广泛。

智能快递箱是基于GSM与单片机系统下的一款全天24小时自助服务的服务设备。智能快递箱以单片机STC89C52作为最小控制系统，GSM模块能够插入手机卡，快递人员输入密码进行解锁放柜处理，然后通过矩阵键盘输入手机号进行短信发送，完成将物品投递入柜的功能。取件人通过手机收到的短信，输入对应验证码能够解锁快递箱门，拿取对应快递，完成取件功能。

2. 课题关键问题和重难点

（1）矩阵键盘是否能够完成对11位手机号码和6位验证码的正确输入。

（2）取件人的手机号码输入完成后，gsm模块是否能够自动向取件人对应的手机发送取件码。

（3）输入正确的取件码后，单片机需要对电控锁进行正确打开。成功的依据是显示屏能够显示之前的编号。

3. 国内外研究现状（文献综述）

本项目拟设计一种形似自动售卖机的自动取递机构,可自动生成快递编号和取件密码,自动识别输入的快递编号和取件密码,将对应的快递从机构中取出。机构分为几个区,分别存放常规尺寸的快递、特殊件和超长、超重件。机构的核心为存放常规尺寸快递的皮带轮式机构,皮带外侧配备放置快递的可打开盒式机构,轮由步进电机驱动,转动角度可控,转动时自动检测货物出口处盒子的编码,如果与输入的快递编号不同则继续旋转,如果相同则打开出口的开关阀门,取件者即可从取件口取走快递。对于易碎物品等特殊件,采用柜式存储机构。对于超长和超重型的快递,选择旋转轴竖直的轮辐机构,外圆处同样配置放置快递的盒式机构,从超长、超重取件口取出快递。取递机的侧面和后面设有快递员专用口,负责放入快递。快递员放入快递,屏幕显示当前的盒子编号和随机生成的密码,快递员将其派送给客户,直到客户从取件口输入正确的编号和密码,取走快递,对应盒子的信息复位为空,完成循环。利用此装置可以实现快递分发的无人化,解决了取快递慢的问题,大大提高了效率,节省了很多人力物力。针对常规尺寸快递而采用的皮带轮式机构可以通过增加高度的方式减小占地面积,节省了很大的空间。

针对实时监测快递箱运输环境的需求，提出了一种基于stm32单片机的智能快递箱的设计方案，实现了温湿度监测、位置监测和手机app端查询的功能。系统以stm32单片机为主控制器，采用dht11温湿度传感器模块和gps定位模块分别收集温湿度和位置信息，通过sim800a模块传输数据至onenet云平台，app从onenet平台获取到数据，用户即可在手机app上实现远程监测。测试结果显示该系统能实现对快递箱状态的实时监测，具有低成本、低功耗的特点，对智能物流数据的改进具有实际应用价值。

为了改善传统快递签收困难,管理困难等问题,设计了基于stm32的多功能智能快递柜。本设计采用意法半导体的cotex-m 4核心微控制器stm 32作为主控制器,通过硬件电路的设计以及相应软件程序的编写,实现智能快递柜的智能存放、发送短信、检测物品位置、验证码生成及保留等功能,使得快递柜更安全,更便利,更加智能化。实验结果表明,所设计的智能快递柜具有良好的实时性,稳定性强,满足设计要求。

4. 研究方案

根据要求，确定如下方案：

1、通过复习《数字电路技术基础》、《电路分析基础》、《单片机原理与应用技术》等书中相关内容，了解数字电路分析，掌握液晶显示等基本知识和单片机控制系统的功能的实现。

2、在分拣系统控制部分设计中,借助西门子stm32型单片机,完成控制系统设计。包括硬件设计,主要对plc、传感器、变频器等关键部件的设计选型;在软件设计中,完成对子程序例如按钮控制、变频控制、扫描控制和分拨机构控制等梯形图程序设计,部分子程序进行了模拟仿真分析,最后完成对系统主程序的流程图绘制和梯形图编写。

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；翻译相关英文资料；

第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；写出开题报告一份；

第 3 周 确定传感器、无线传输电路，参阅有关资料，分析调理电路工作原理；