基于arduino快递运输状况记录仪的设计
摘要：随着社会的不断发展，网上买东西逐渐成为主流，所以，快递运输行业也逐渐发展起来。因此研究与设计单片机为主要控制器的快递运输状况记录仪具有工程意义和解决日常应用需求的价值。本快递运输状况记录仪采用以单片机arduino为主要控制器，应用GSP模块，温湿度SHT30模块，MPU-6050模块，以及SD卡存储模块等器件进行设计。本文在硬件和软件两个层面上对快递运输检测控制系统进行了分别设计，在软件上通过原理图以及在软件上通过流程图的形式对整个控制系统的设计思路以及设计过程进行了阐述。经过了大量的测试和验证，本文所设计的系统能够达到很高的性能指标，非常适合将其推向快递运输系统的市场之中，并且具有取代现有相关产品的实力。
关键词：单片机;GPS定位；SD卡存储
Express transport status recorder
Abstract:With the continuous development of society, online shopping has gradually become the mainstream, so the express transportation industry has gradually developed. Therefore, the research and design of the express transport status recorder with MCU as the main controller has the engineering significance and the value of solving the daily application needs.The express transport status recorder uses MCU Arduino as the main controller, GSP module, temperature and humidity SHT30 module, MPU-6050 module, and SD card storage module and other devices.In this paper, the express transportation detection control system is separately designed on two aspects of hardware and software. The design idea and design process of the whole control system are expounded on the software through the principle diagram and the form of flow chart in software. After a lot of testing and verification, the system designed in this paper can achieve high performance indicators. It is very suitable to push it into the market of express transportation system, and has the strength to replace the existing related products.
Keywords:Single chip microcomputer， GPS positioning， SD card storage
目录
一、 绪论 1
（一） 研究现状与发展趋势 1
1.1.1国内外现状 1
1.1.2 发展趋势 2
（二） 课题研究的意义和价值 2
（三） 课题研究的主要内容 3
二、 总体设计方案 3
（一） 快递运输状况记录仪的主要功能 3
（二） 系统总体方案设计 4
（三） 主要控制芯片的选择 4
（四） 系统框图 6
三、 系统硬件设计 6
（一） 单片机 6
1.1时钟电路 7
1.2复位电路 7
（二） GPS模块 8
2.1原理图 8
2.2特性参数?? 8
2.3主要参数 9
2.4引脚定义 9
2.5指令解析? 9
2.6指令讲解 9
2.7程序调试与解析 11
2.8和单片机相连 11
（三） SHT30温湿度模块 12
3.1技术参数 12
3.2引脚定义 12
3.3工作原理 12
3.3串口调试 13
（四） SD卡模块 13
4.1技术背景 14
4.3引脚定义 14
4.4稳压电路 14
4.5电平转换电路 15
（五） MPU-6050陀螺仪模块 15
5.1 MPU-6050简介 15
5.2原理图 16
5.3性能参数 16
5.4引脚定义 16
5.5串口调试 17
5.6应用 17
5.7产品市场 17
5.8特征 17
5.9上电过程 18
5.10可编程中断 19
5.11时钟 19
四、 软件设计 20
（一） 编程语言的选择 20
（二） 主程序的设计 21
（三） GPS模块的软件设计 22
（四） 数据存储模块的软件设计 23
五、 性能调试 23
六、 总结 25
参考文献 28
附录一 原理图 29
附录二 程序 30
一、绪论
近年来，随着经济的发展和物流业的迅速发展，特别是随着电子商务和网上购物的不断升温，快递市场发展迅速，快递运输状况成为买家和卖家所关注的问题。因此研究与设计单片机为主要控制器的快递运输状况记录仪。本文主要介绍的是以单片机arduino型号为主要控制器的快递运输记录仪的设计并介绍其设计方法和设计成果。
（一）研究现状与发展趋势
1.1.1国内外现状
在西方发达国家，由于快递的普及，各种物流运输也都是由人工智能来实现的。人们想出了各种各样的办法希望以此能够尽可能地降低发生快递丢失损坏频率次数。在这种情况下，快速运输状态记录仪的概念应运而生。现在，随着科学技术的发展和社会的进步，快递运输状态记录仪也在不断升级。现在比较常见的电子式记录仪一般由传感器、数据采集卡、PC处理器、摄像头等部分组合而成。
国民经济的不断提升，GDP直线上升，因此物流运输也成为主流。快递公司作为运输行业的重要组成部分，受到人们的欢迎与依赖，其独特的优点是它的便捷与快速。尤其是在网上购物的快速发展中，网上购物非常受欢迎。然而，随着快递服务的增大，快递行业的问题也逐渐出现。
根据调查，快递服务的使用分为两类:一类是网上购物，对于这种类型的人来说，快递已成为商家和消费者的一种非常重要的贸易“生命线”。另一个是单位之间的工作需求，这通常是重要的文件，文章之类的。所以，这对快递运输的要求相对较高。安全、快速送达是他们抉择快递公司的重要指标。但是，在快递运输中，快递损坏或丢失的事情广泛存在。
快递员不需要吃你的快递食物，打破并且你不吃的东西。如果他想吃点枣子，他就会去只对工作人员开放的大中型的仓库，那里只对快递员开放。他取出所有的枣子，用十块枣子代替二十块枣子，用二十个枣子代替五十块枣子，用一百块枣子代替五十块枣子。然后他写了一份损失信，说有10块枣丢失了，他愿意付2倍的赔偿，也就是20多块，然后他拿了100块枣子熬煮粥。
对于物流公司来说，接收和交付也很容易出现问题和纠纷，公司往往无法把握准确的场景，但问题不容易得到一个好的解决方案。
在快递行业中，因为缺少有效的管理，快递公司之间的纠纷还络绎不绝，快递公司的负面新闻也被反复报道。
1.1.2 发展趋势
1.在快递运输状况记录仪中融入GPS定位系统,这种形式的快递运输状况记录仪可以结合实时电子地理信息系统,可以准确迅速地定位到快递当前位置。
2.开发具有3G技术的快递运输记录仪,这种技术可以使得快递运输状况记录仪更好地实现对快递的管理和调度,为快递运输系统的管理提供了良好的条件。
3.由单机向网络模式转变,使快递运输状况记录仪能够更好地融入智能交通网络之中,并成为快递运输系统网络中最重要的部分之一。
（二）课题研究的意义和价值
近年来，随着经济发展，物流业急剧扩大，快递市场正在迅速发展，例如，淘宝平均每分钟销售5.2万件商品，其中大部分是快递给消费者的。根据相关数据，到目前为止，中国有2万家以上的快递公司，快递运输量从每年的60 %增加到120 %。中国已经成为世界上第三个拥有超过1000万的快递处理单位的国家。
相关数据显示，2016年电子商务交易市场交易额达到22.2万亿元，同比增长23.6%。2017年突破30万亿元。我国电子商务行业在不断前进。其中网络购物占比为23.3%。中国已经成为世界上第三个拥有超过1000万的快递处理单位的国家。
但是，消费者享受快递的便利和快捷方式，往往会引起一系列的麻烦，如邮件丢失、损坏或延迟交货等。目前，在工业和商业部门的所有部门中，快递货物的损坏和损失，以及运输物品的损坏和损失，占据了该行业投诉的9个以上。各种瓷、液晶电视、茶叶等商品的“起头”都是很好的收货。这已经成为大多数货主的心头病，影响了物流快递运输业的形象，也在一定程度上使快递运输行业的发展速度不断减缓。快递运输状况记录仪可以对快递运输的时间路程,速度以及其它的一些行驶状态数据进行记录并且储存。由于快递运输记录仪能够对快递运输数据进行实时地记录,它在保障快递的完整有着巨大的作用。总而言之,快递运输状况记录仪对未来快递运输系统的整体发展都有着不可替代的作用,具有巨大的意义。参考文献
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