【正文】 設(shè)計(jì)分析后，決定使用ATMEL家生產(chǎn)的AT89C52作為該系統(tǒng)控制器的方案選擇，其可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中的時(shí)鐘復(fù)位電路和報(bào)警電路，電控鎖電路以及檢測電路等，模塊較全，且具備性價(jià)比高、溫度控制與顯示精度高、使用方便和性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。5）單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)，可以顯示當(dāng)前時(shí)間的時(shí)鐘電路。3）能夠根據(jù)輸入的取件人號碼，來通過GSM模塊自動(dòng)的向取件人發(fā)送驗(yàn)證碼。二、 系統(tǒng)概述1. 系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求根據(jù)任務(wù)書的要求，對于快遞包裹取件柜，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)快遞包裹取件柜電腦控制，要求實(shí)現(xiàn)功能有：1）一般用戶的功能：按存物時(shí)，隨機(jī)打開空箱，并輸入取物時(shí)密碼，系統(tǒng)給出相應(yīng)的提示；取物時(shí)，需要用戶手機(jī)收到的隨機(jī)驗(yàn)證碼進(jìn)行輸入，實(shí)現(xiàn)打開相應(yīng)的箱體；當(dāng)箱體內(nèi)有東西時(shí)，按存物按鈕，不會(huì)被打開。檢測電路則分為兩部分，是通過硬件來檢測柜門內(nèi)有沒有存放物品和柜門有沒有關(guān)好這兩個(gè)方面來出發(fā)的，通過使用傳感器經(jīng)過放大器后將模擬信號改變?yōu)殚_關(guān)量。單片機(jī)使用了51系列的STC89C52，考慮綜合條件，其能基本完成所需功能。與無線通信模塊的TC35是兼容的，其更為緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，也大大得降低了產(chǎn)品外形的尺寸。3. 本文的主要研究內(nèi)容本文基于快遞包裹取件柜，主要是針對了快遞包裹取件柜電腦控制器的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)模塊：GSM模塊，單片機(jī)模塊，I2C擴(kuò)展端口模塊，電控鎖模塊，報(bào)警模塊，液晶顯示模塊，檢測模塊，十二位矩陣鍵盤等模塊組成。該企業(yè)的產(chǎn)品通過與電商合作，已在北京、上海、廣州等地陸續(xù)投放，算是國內(nèi)較早關(guān)注這一市場的企業(yè)之一?！绷硗?，電商大佬們也在發(fā)力快遞智能柜市場，京東商場在北京、上海等地已有試水；亞馬遜中國宣布和全家便利店合作，也在推廣自提服務(wù)；蘇寧易購宣布在線下門店試點(diǎn)自提區(qū)。寄件人在該機(jī)器前自填快遞單，然后將要寄出的包裹存到貨柜內(nèi)，快遞員會(huì)來取包裹。比如，韻達(dá)快遞在上海投放了數(shù)臺自助快遞機(jī)；申通宣布投資3000萬元，要在社區(qū)和學(xué)校建立數(shù)萬個(gè)自提貨柜；順豐也有同類的智能儲(chǔ)物柜的產(chǎn)品，并在杭州部分區(qū)域投放。個(gè)別擁有該技術(shù)的國內(nèi)企業(yè)，今年也曾到過杭州的一些寫字樓、社區(qū)來推廣取件柜，但訂單量很不盡人意。雖然目前快遞包裹取件柜也面臨一些問題，由于處于發(fā)展初級階段，例如成本較高，普及力度等多方面也需要進(jìn)一步的改善，但是不可否認(rèn)，它在未來發(fā)揮的作用必然會(huì)使得產(chǎn)出大于投入。國家郵政局最新的發(fā)布《中國智能快遞柜發(fā)展分析現(xiàn)狀及趨勢報(bào)告》來顯示，目前我國業(yè)務(wù)量前50位的城市共安裝智能快遞柜31156組?？爝f包裹取件柜是近年來興起的寄遞終端設(shè)備，以綜合成本較低、24小時(shí)值守、安全方便等特點(diǎn)，受到包括了中國郵政在內(nèi)的各大寄遞服務(wù)商的青睞，并且還有不少的非寄遞企業(yè)在投資建設(shè)智能包裹柜，布局城市投遞終端網(wǎng)絡(luò)。在國內(nèi)，據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局的數(shù)據(jù)顯示,2015年上半年,。(2) 我國快遞包裹取件柜的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢我國的物流業(yè)雖然發(fā)展較晚，但可以看到的是未來發(fā)展的前景巨大，隨著電商發(fā)展帶動(dòng)了快遞業(yè)發(fā)展而快速的擴(kuò)展開，快遞包裹的增長率每年持續(xù)不下。在日本，有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的配置用來收發(fā)快遞，在每棟樓宇都會(huì)有，主要是政府進(jìn)行投資安裝快遞包裹取件柜，操作也十分簡單，是公益屬性的基礎(chǔ)設(shè)備；而德國敦豪快遞服務(wù)公司(DHL)也不例外，（相當(dāng)于德國郵政系統(tǒng)的國企，旗下莆田國際快遞自動(dòng)化包裹取件柜站(Packstation)已覆蓋德國90%總?cè)丝?，并成為了一些新建小區(qū)的基本配套）因其鋪設(shè)量足夠大，其運(yùn)營收入足以維護(hù)成本和收回投入，系統(tǒng)不單獨(dú)收費(fèi)，目前已向境外拓展。由于人工的快遞包裹存取件存在一定弊端并且會(huì)影響快遞包裹的效率，快遞包裹取件柜也應(yīng)運(yùn)而生，快速發(fā)展了起來。s phone number, and then take the object into the cabinet member, the system will automatically send SMS verification code to extract the recipient, the recipient can be removed by virtue of its codes package. The whole process generally courier to enter the recipient39?？爝f包裹取件柜不僅節(jié)約了人力成本，也大大提高了快遞包裹的運(yùn)輸效率。整個(gè)系統(tǒng)除單片機(jī)主控部分，有液晶屏幕顯示LCD模塊，有12位矩陣鍵盤輸入模塊，揚(yáng)聲器報(bào)警模塊，以及GSM模塊發(fā)送模塊和SD卡外部存儲(chǔ)模塊等。在國外，快遞包裹取件柜自助站建設(shè)已有10多年歷史，目前全球已有將近20個(gè)國家開始應(yīng)用。畢業(yè)論文快遞包裹取件柜電腦控制器設(shè)計(jì) 中文摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)電商行業(yè)的蓬勃發(fā)展，快遞包裹在日常生活中更是隨處可見。由于人工的快遞包裹存取件存在一定弊端并影響快遞包裹的效率，快遞包裹取件柜也應(yīng)運(yùn)而生并快速發(fā)展。本文通過對快遞包裹取件柜的系統(tǒng)研究，分析了目前國內(nèi)快遞包裹取件柜的基本功能，分別從硬件和軟件方面，實(shí)現(xiàn)了快遞包裹取件柜的電腦控制器設(shè)計(jì)，采用了AT89C52為核心控制芯片。整個(gè)過程大體為快遞員先輸入收件人的手機(jī)號碼，然后將物件放入取件柜，系統(tǒng)即會(huì)自動(dòng)向收件人發(fā)送短信的驗(yàn)證提取碼，收件人憑借其驗(yàn)證碼即可取走包裹。關(guān)鍵詞：快遞包裹，單片機(jī)，電腦控制器Abstract：With the rapid development of the Internet industry, electricity supplier courier parcel in daily life is everywhere. Because there are some disadvantages of artificial express parcels member access and influence the efficiency of express parcels, express parcel pickup cabinet came into being and developed rapidly. In other countries, express parcel pickup cabinet buffet station construction for 10 years, Currently there are nearly 20 countries began to apply. Through systematic research on the express parcel pickup cabinet, analysis of the current domestic express parcel pickup cabinet basic functions, respectively, from hardware and software to achieve a puter controller design express parcel pickup cabinet, Using AT89C52 as the core control chip. In addition to the main section of the entire system microcontroller, LCD module with 12 matrix keyboard input module, speaker alarm module, and GIM module transmitting module and SD card external memory module. The whole process generally courier to enter the recipient39。s phone number, and then take the object into the cabinet member, the system will automatically send SMS verification code to extract the recipient, the recipient can be removed by virtue of its codes package. Express package pickup counter not only saving labor costs, but also greatly improve the transport efficiency of express parcels.Key Words：Express parcels, singlechip, puter controller第1頁（共73頁）一、 緒論1. 概述(1) 快遞包裹取件柜的發(fā)展歷程隨著互聯(lián)網(wǎng)電商行業(yè)的蓬勃發(fā)展，快遞包裹在日常生活中更是隨處可見。在國外，快遞包裹取件柜站點(diǎn)已有10多年的建設(shè)歷史，目前全球范圍內(nèi)，開始應(yīng)用快遞包裹取件柜已有近20個(gè)國家。最近五六年，歐洲各國愛沙尼亞、法國、俄羅斯也在陸陸續(xù)續(xù)的開展了快遞包裹取件的系統(tǒng)建設(shè)；在美國，亞馬遜的“Amazonlocker”相當(dāng)普遍，快遞包裹取件柜通常會(huì)安置于24小時(shí)便利店、雜藥店及貨店，消費(fèi)者可選擇三日內(nèi)取貨；在2012年底谷歌選擇收購了的創(chuàng)業(yè)公司Bufferbox儲(chǔ)物柜更是對國內(nèi)快遞包裹取件柜的投資與開發(fā)起到推波助瀾的作用。我國的電商發(fā)展讓網(wǎng)購變成為了最新的購物時(shí)尚，網(wǎng)購人群的數(shù)量龐大，致使快遞行業(yè)的生意也變得異?；鸨?，于是在快遞員送快遞時(shí)的最終端，買家和快遞員經(jīng)常會(huì)在時(shí)間上無法協(xié)調(diào)，導(dǎo)致快遞員會(huì)在買家之間反復(fù)的穿梭，浪費(fèi)了時(shí)間，效率也大打折扣，面對這種局面的難題，大家稱之為“快遞行業(yè)的最后一公里”， 尤其是快遞公司關(guān)注的焦點(diǎn),而快遞包裹取件柜則會(huì)非常有助于改善這樣的問題。國家郵政局召開的2016年全國郵政管理工作會(huì)議，根據(jù)預(yù)計(jì)，2016年我國快遞業(yè)業(yè)務(wù)量將完成275億件，同比增長34%。2012年，京東商城自提柜已經(jīng)悄然現(xiàn)身，據(jù)稱，截止目前京東已在全國37個(gè)城市鋪設(shè)了上千臺自提柜，日均單量破萬；蘇寧易購則在其全國線下門店設(shè)置自提功能；其它的物流企業(yè)如順豐、圓通、韻達(dá)、中通等也均開始嘗試使用自提貨柜；2013年申通快遞高調(diào)宣布將投資3000萬元，重點(diǎn)在學(xué)校、社區(qū)建立約3萬個(gè)自提柜。由此可見，快遞包裹取件柜也越來越受到重視。2. 本課題的研究意義及背景目前在杭州，已有部分第三方企業(yè)和快遞企業(yè)開始推廣快遞包裹取件柜，但數(shù)量非常有限。企業(yè)試水，快遞企業(yè)、電商集體發(fā)力，目前，各大快遞企業(yè)都在搶占有利地形。順豐速運(yùn)杭州方面的負(fù)責(zé)人介紹，他們自行研發(fā)的快遞儲(chǔ)物柜目前在杭州已開始推行，功能主要體現(xiàn)在寄件上，針對的是按月結(jié)算的客戶，散客寄件還不行?！白蕴峁δ苣壳斑€沒有。杭州有企業(yè)嘗到“頭口水”，據(jù)悉，京東投放的自提貨柜來自一家杭州本土企業(yè)：東城電子，一家主營生產(chǎn)寄存柜的實(shí)體企業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，其實(shí)截至2014年時(shí)，快遞行業(yè)就已經(jīng)收入上千萬元，已占領(lǐng)了郵政行業(yè)的半壁江山，電子商務(wù)的快速發(fā)展使得其以每年20%的增速發(fā)展，快遞包裹取件柜也會(huì)對快遞企業(yè)起到推進(jìn)作用，快遞包裹取件柜不僅可以降低各快遞企業(yè)的運(yùn)營成本，也可以拓展經(jīng)營渠道，這已經(jīng)是必然的趨勢。本設(shè)計(jì)采用的GSM模塊為西門子TC35系列的TC35i芯片。采用AT指令來進(jìn)行編程，達(dá)到使用GSM網(wǎng)絡(luò)來向用戶發(fā)送短信驗(yàn)證碼的功能。由于模擬使用四個(gè)柜子，在電路設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了引腳端口不夠的現(xiàn)象，因此使用I2C 總線擴(kuò)展芯片擴(kuò)展了電路的引腳端口。十二位矩陣鍵盤模塊采用了軟件掃描來進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)用戶輸入。2）管理員用戶: 可以打開所有存有東西的箱體；能夠清除所有密碼,以防止被用戶把空箱設(shè)密碼；能夠打開指定的任何一個(gè)箱體 。4）人機(jī)化的界面設(shè)計(jì)，方便用戶簡單快速了解系統(tǒng)，掌握其用法并使用。6）能自動(dòng)的對必要信息進(jìn)行記錄，方便工作人員的查詢。(2) 鍵盤電路方案比較鍵盤在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)的是以數(shù)據(jù)輸入達(dá)到傳送目的的功能，鍵盤分為編碼和非編碼的，單片機(jī)系統(tǒng)大多使用非編碼鍵盤。在本設(shè)計(jì)中，由于主控制器為單片機(jī)51系列，鍵盤設(shè)計(jì)為12位按鍵，相對簡單，故并不需要通過驅(qū)動(dòng)顯示芯片來實(shí)現(xiàn)。最簡單的并行接口的獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)如圖所示，獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)則是指每一個(gè)按鍵占用一根I/O端口線，它 獨(dú)立式鍵盤結(jié)構(gòu)的電路是獨(dú)立的，由一根I/O線輸入按鍵的通斷狀態(tài)，其電路配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，但輸入口浪費(fèi)大。(3) 電源內(nèi)部電路選擇本設(shè)計(jì)中需要將220V電壓調(diào)變?yōu)?V，故需要一個(gè)電源電路來改變電壓，將交流電壓220V通過變壓器變壓，再經(jīng)過整流橋整流、濾波電容進(jìn)行濾波后，經(jīng)過穩(wěn)壓得到穩(wěn)定的電壓。各廠家的7805參數(shù)都差不多?？梢赃\(yùn)用本地調(diào)節(jié)來消除噪聲影響，解決了與單點(diǎn)調(diào)節(jié)相關(guān)的分散問題，輸出電壓誤差精度分為177。5%。故該電路設(shè)計(jì)中選擇了7805穩(wěn)壓器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖如下： 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊圖I2C（Inter－Integrated Circuit）總線是由荷蘭的PHILIPS公司開發(fā)的兩線式的串行總線，用以連接微控制器及其外圍設(shè)備。它是同步通信的一種特殊形式，具備有接口線少，控制方式簡單，以及器件封裝形式小，和通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。P3口的第一功能就是作為通用的I/O口使用，第二功能就是作為控制和特殊功能口使用，這時(shí)8條端口線所定義的功能各不相同。P3口第二功能的定義如下圖所示。 串行輸入口(RXD)外部中斷1(INT1)I2C總線是飛利浦公司專用的一種二線專利技術(shù)，它用兩根線SDA串行數(shù)據(jù)線和SCL串行時(shí)鐘線連接多個(gè)具有I2C總線接口的外圍設(shè)備器件，每個(gè)I2C器件都有唯一確定的地址?？墒勾蠖鄶?shù)MCU實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程I/O口擴(kuò)展，該器件包含一個(gè)8位準(zhǔn)雙向口和一個(gè)I2C總線接口，PCF8574電流消耗很低，且口輸出鎖存具有大電流驅(qū)動(dòng)能力，可直接驅(qū)動(dòng)LED。通過INT發(fā)送中斷信號遠(yuǎn)端I/O口不必經(jīng)過I2C總線通信就可通知MCU即單片機(jī)是否有數(shù)據(jù)從端口輸入，這意味著PC