基于AT89C52单片机及GSM无线模块学校快递驿站的智能物流货架设计
摘要:目前菜鸟驿站使用的智能货架仅仅局限于用扫描二维码的方式对到站的货物进行确认，完成对到站货物信息的记录和存储,及快递货物到站后，确认这些货物分拣时所需要的信息。提取和存放快递货物时，从快递上架到快递拿取一般都需要人工完成，取货人员经常需要在货架上翻找，取货的用户都得排队等待，因此耗时较多。针对以上问题，我设计一款智能快递自提柜，采取无人值守，无人交接的取件方式。本设计使用了AT89C52单片机为控制核心，加入LCD液晶模块、3*4矩阵键盘模块、扬声器模块、GSM无线模块组成一个标准的自提柜系统。最后智能货柜与手机终端之间连接组成一个智能物流货架系统。可以实现无人化，自动化。可以减少人工成本，并在校园内进一步实现快递提取和存放的智能化。
关键字：无人值守；无人交接；自动化；单片机。
Design of intelligent logistics shelf based on express station in school
Abstract: At present, the smart shelves used by the rookie station are limited to confirming the goods arriving at the station by scanning the two-dimensional code, completing the recording and storage of the goods on the arrival, and confirming the sorting of the goods after the goods arrive at the station. Information needed. When extracting and storing express goods, it usually needs to be completed manually from the express delivery to the express delivery. The pick-up personnel often need to rummage on the shelves, and the users who pick up the goods have to wait in line, so it takes more time. In response to the above problems, I designed a smart express delivery cabinet, taking unattended, unmanned pickup methods. This design uses the AT89C52 single-chip microcomputer as the control core, and adds a LCD liquid crystal module, a 3*4 matrix keyboard module, a speaker module, and a GSM wireless module to form a standard self-lifting cabinet system. Finally, the connection between the intelligent container and the mobile terminal constitutes an intelligent logistics racking system. Unmanned and automated. It can reduce labor costs and further realize the intelligence of extraction and storage on campus.
Keywords: unattended; no one handed over; automation: microcontroller.
目录
一、绪论 4
1.1课题研究的背景 4
1.2 课题在生活中的应用 5
1.3 课题设计意义 5
1.4 研究目标 5
二、系统总体设计 6
2.1设计思路 6
2.2系统总体框架 6
2.3技术选型 7
三、系统硬件设计 7
3.1 硬件系统总体 7
3.2 AT89C52 8
3.3 扩展芯片PCD8574 10
3.4 时钟芯片DS1307 10
3.5 电锁控制电路 11
3.6 LCD液晶显示模块 12
3.7 3*4位的矩阵键盘模块 13
3.8 检测模块电路 14
3.9 GSM模块 15
3.10 扬声器告警模块 17
3.11 电源电路设计 18
3.12 手臂机器人模块 19
四、系统软件设计 20
4.1 LCD液晶模块操作界面流程 21
4.2 GSM模块流程 22
4.3 扬声器模块流程 23
4.4 3*4矩阵键盘流程 24
4.5 检测模块流程 26
五、总结与致谢 27
参考文献 30
附录 31
附录一：系统总电路图 31
附录二：系统部分程序 32
一、 绪论
1.1课题研究的背景
自提柜又称自助提货柜、智能提货柜、智能快递存储柜、智能快递箱等等。自提柜是目前快递物流的一种具有高技术含量的控制系统，由于它集成了物联网、智能识别、动态密码、无线通讯等技术，可以在未来作为快递物流的核心。其布局分布在社区和学校。尤其是学校，相较于社区快递驿站，学校快递的存储和提取频率高流通量大。针对学校菜鸟快递驿站的智能物流货架,更能促进快递驿站的智能化，减少经营成本,并提升使用效益。
菜鸟快递驿站的智能货架目前仅仅限于对货物贴上二维码标识，对其进行扫描,对到站货物的信息负责记录和存储，和用户提取快递时所需的信息进行确认。快递寄到提取和寄送存储时，工作人员从快递上架到快递拿取耗时较久，用户也得排队取货。在快递市场上经常由于快递员素质不高而导致出现分拣不符合规范，损坏货物、先签货后验收等不合理问题。用户在取快递的同时出现排长队，甚至发生货物丢失，货物被偷盗等一系列恶性现象。在学校菜鸟驿站，用户去门店提取快递作为传统的寄送方法也面临许多问题，出现包裹数量过多，占用了许多空地，导致空间不足，有时候贵重物品存放有风险，出现较大的管理成本，这对于驿站管理人来说也是一种责任。
伴随着网络购物爆增，快递业务量也同步大幅增加，对快递企业在快件的处理和投送上形成很大压力，特别是快递网末端“最后一公里”的问题更加突出，快递业出现的服务投诉大多都来自于投递时出现的问题，“最后一公里”问题逐渐成为制约快递企业发展的短板。改革传统的快递派送模式，改善快递企业服务，智能快递自提柜的研究与应用越来越受重视。而目前国内许多电商也开始致力于快递智能柜市场，自提柜的出现提高了物流公司投放快递的效率，由于自提柜的容量大，可以装入几十个快递，从而降低了成本，从技术层次，自提柜是一个新生的取件模式，安全可靠，对比传统的送快递方式，新生的自提柜是一种较为安全的寄送快递方式，对于客户的隐私有着很好的保护功能，并且对于一些网购者更加节省了时间，对于上班族不在家者可以更好地保护他们的物件。
1.2 课题在生活中的应用
如今物流快递行业发展迅速，上网购物已成为大多数人在生活中消费的主要方式，消费额的大幅度增长促进了快递行业的迅速发展。我国目前大多数电商，物流公司都已经开始在全国各居民宅，办公楼开始应用自提柜。智能自提柜是将快递员投放的物品保存在箱柜中，通过系统，用户输入快递员发送给他的验证码就能完成取件。这种自提柜目前可以做到24小时工作，居民只要输入验证码就可以自行取走快递。由于自提柜的这种工作方式，完全可以解决目前物流快递行业末端物流流程中出现的种种问题，可以成为快件“最后一公里”问题最有效的解决办法之一。在实际生活中，电子商务行业加上目前热门的物联网技术可以有效促进末端物流自提柜的发展，在如今生活中，自提柜迅速推广，进入市场，对物流快递业有着巨大的推动作用，可以算是一种技术上的革新并且有着巨大的现实收益。
1.3 课题设计意义
智能自提柜，可以带动物流快递，电子商务等多数产业的蓬勃发展，对消费者来说也有着实用意义，自提柜的出现可以使快递物流变得智能化，一体化，与ATM机相同可以使存取一体，符合人性化的要求，更加实用，并能在LCD屏幕上植入一系列的推广消息也能带动广告业发展。由于自提柜带来的投递效率的提升，能做到快递员一天能够多接多投加快物品的传送速度。减少人工成本，能更好推广使用，更强的保护客户的信息。使用的AT89C52单片机为核心的主控系统，电路简单方便，能够连接多种模块，结构简单，成本低廉，对后期的检测调试也有帮助。
1.4 研究目标
（1）实现由单片机控制的操作系统，取物时，输入移动端收到的验证码，打开对应的箱子，快递员存物时，输入手机端APP收到的自提柜开箱密码，然后按系统提示的操作来完成。
（2）手机端APP与智能柜控制系统的单片机进行连接，实现手机收到取货码后进行开箱取货。
（3）设计一个管理员用户，可以进行管理智能货架，能进行密码的设置，打开任何一个空箱。
（4）完成智能自提柜的自动弹出开箱。
（5）单片机控制电路设计，能实现自动进行货品信息的获取记录，做到让工作人员去查询，追踪。
（6）可以通过单片机的设计，实现了在LCD液晶模块上显示出时间。
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