基于gsm的自助快递柜系统设计【字数：9037】
摘 要如今，在电商快速发展的时代，传统的物流运输方式已经难以满足行业需求。运输时间长、效率低，使得快递员十分辛苦，因此智能快递柜逐渐兴起。智能快递柜的面世使得这一现状大大的改善，这一发明将会在未来的智能物流行业上有着举足轻重的地位。本设计模拟了快递柜从放入快件到取出快件的工作流程。系统主控制器选择STC89C52，通信模块选用SIM800A芯片，显示方案采用LCD1602液晶显示屏，输入系统采用独立按键，通过LED指示灯来观察系统的运行状态，通过继电器来模拟快递柜门的开关，由5V电源供电。当货物存入快递柜后，系统通过GSM网络向用户发送验证码，用户使用验证码进行快递取件。经测试，本系统能够完成模拟快递自提柜的存取流程。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2自助快递柜发展现状 1
1.3课题功能介绍 1
第二章 系统方案的设计 2
2.1系统方案的设计 2
2.2系统模块选型 2
2.1.1单片机芯片的选择 2
2.1.2 通信模块的选择 3
2.1.3显示模块选型 4
2.1.4输入模块选择 4
2.1.5继电器模块介绍 5
2.1.6指示灯电路选择 5
第三章 硬件电路的设计 6
3.1单片机最小系统设计 6
3.1.1 STC89C52单片机引脚介绍 6
3.1.2最小系统电路 6
3.2 GSM模块电路设计 8
3.3LCD1602液晶显示模块电路设计 10
3.4继电器控制电路设计 11
3.5按键电路设计 12
第四章 系统软件设计 13
4.1编程语言的选择 13
4.2编程软件的介绍 13
4.3软件设计方法 14
4.4系统主程序设计 15
4.5 系统子模块程序设计 16
4.5.1 GSM通信软件设计 16
4.5.2 液晶屏显示软件设计 17
4.5.3 按键读取软件设计 18
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4.5.4 继电器控制软件设计 19
第五章 系统调试 20
5.1软硬件测试 20
5.1.1 STCISP15xxv6.85p程序烧录软件介绍 20
5.1.2 PL2303串口程序烧写模块介绍 20
5.1.3系统程序调试 22
5.1.4硬件测试 22
5.2 遇到的问题及解决方法 22
5.3 实物展示 23
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 原理图 27
附录B 元器件清单 28
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
智能快递柜是近年来出现的一种创新型快递末端配送无人化设施，2013年以来，国务院、国家发展和改革委员会、国家邮政局对智能快递柜的发展做出了明确的指示与政策指导，它为智能快递业的快速发展带来了机遇。
国家邮政局就快递柜的发展出台了许多文件，其中《关于提升快递柜末端投递服务水平的指导意见》文件中提出：身处物流行业的公司必须改进自己的运输方式，提高配送效率，鼓励企业开展第三方合作模式。在提高投递效率上，建议企业逐渐改用自助快递柜，节省配送时间。随着《智能快件箱标准》、《智能快件箱投递服务管理规定（暂行）》、《智能快件箱设置规范》的出台，进一步帮助自助快递柜走向正轨，促进物流行业和第三方运营商开展自助快递柜的建设工作。自助快递柜的出现非常靠近国家产业政策发展方向、现代物流发展的趋势，以及国家智慧城市建设的规划及要求。因此，从政策顶层设计角度，快递柜的发展具有强有力的政策支持。
1.2自助快递柜发展现状
丰巢：“丰巢”智能快递柜采用垂直运营管理模式。丰巢按照区域划分对快递柜进行系统化管理，将快递员与快递柜紧密联系在一起，将管理情况与业绩挂钩，能够有效的管控快递柜，真正的实现了“谁使用，谁负责”
中邮速递易：中邮速递易在自身本有5.6万组快递柜的基础上，合并了中国邮政的2.5万组快递柜，在规模上达到了惊人的8.4万组，成功做到了完全覆盖一线城市，并且在二三线城市也做到大规模覆盖。在未来，速递易可以依靠中邮的优势轻易的投入国家邮政基础服务设施的建设上去。目前速递易的建设主要通过“直营+加盟”的模式，可以有效避免快递柜在前期的铺设工作上的烧钱模式。
菜鸟网络：菜鸟网络在行业上的优势在于其完善的业务流程，背靠阿里巴巴和顺丰两座大山，具有强大的平台整合能力。快递柜布局参照菜鸟驿站，选择一线核心城市铺设，同时收购配送公司成立喵递，战略意图直至末端配送，成为京东物流的劲敌。大数据时代，快递柜已成为数据采集的切入点，通过解决通达系末端物流配送问题，可以使阿里系电商更好的发展。
1.3课题功能介绍
本设计模拟快递柜存取流程，当按下信息发送按键后，系统将发送短信给指定用户的手机上，用户收到的四位数字验证码后，使用按键输入进行验证，当验证码正确时，继电器闭合（初始状态下，继电器断开），继电器在一段时间后自动断开。
第二章 系统方案的设计
2.1系统方案的设计
根据本设计所需要完成功能，系统需要一个单片机芯片作为主控核心模块，还需要加入按键模块作为系统输入设备，显示模块作为系统输出设备，通信模块进行数据发送，通过继电器来模拟快递柜门，以及指示灯模块来查看电路运行状态。系统硬件设计总框图如图21所示。
图21 系统硬件设计框图
2.2系统模块选型
2.1.1单片机芯片的选择
STC89C52RC单片机是由深圳宏晶科技所设计的。经过设计改进，该芯片拥有40个引脚，可承载32个可编程I/O端口，集成度高。程序烧写易于操作，能为用户在嵌入式控制开发领域提供许多高效灵活的解决方案。实物如图22所示。
图22 STC89C52实物图
它的主要特征如下：
工作频率在0到40MHz之间；
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及意义 1
1.2自助快递柜发展现状 1
1.3课题功能介绍 1
第二章 系统方案的设计 2
2.1系统方案的设计 2
2.2系统模块选型 2
2.1.1单片机芯片的选择 2
2.1.2 通信模块的选择 3
2.1.3显示模块选型 4
2.1.4输入模块选择 4
2.1.5继电器模块介绍 5
2.1.6指示灯电路选择 5
第三章 硬件电路的设计 6
3.1单片机最小系统设计 6
3.1.1 STC89C52单片机引脚介绍 6
3.1.2最小系统电路 6
3.2 GSM模块电路设计 8
3.3LCD1602液晶显示模块电路设计 10
3.4继电器控制电路设计 11
3.5按键电路设计 12
第四章 系统软件设计 13
4.1编程语言的选择 13
4.2编程软件的介绍 13
4.3软件设计方法 14
4.4系统主程序设计 15
4.5 系统子模块程序设计 16
4.5.1 GSM通信软件设计 16
4.5.2 液晶屏显示软件设计 17
4.5.3 按键读取软件设计 18
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4.5.4 继电器控制软件设计 19
第五章 系统调试 20
5.1软硬件测试 20
5.1.1 STCISP15xxv6.85p程序烧录软件介绍 20
5.1.2 PL2303串口程序烧写模块介绍 20
5.1.3系统程序调试 22
5.1.4硬件测试 22
5.2 遇到的问题及解决方法 22
5.3 实物展示 23
结束语 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 原理图 27
附录B 元器件清单 28
第一章 绪论
1.1课题背景及意义
智能快递柜是近年来出现的一种创新型快递末端配送无人化设施，2013年以来，国务院、国家发展和改革委员会、国家邮政局对智能快递柜的发展做出了明确的指示与政策指导，它为智能快递业的快速发展带来了机遇。
国家邮政局就快递柜的发展出台了许多文件，其中《关于提升快递柜末端投递服务水平的指导意见》文件中提出：身处物流行业的公司必须改进自己的运输方式，提高配送效率，鼓励企业开展第三方合作模式。在提高投递效率上，建议企业逐渐改用自助快递柜，节省配送时间。随着《智能快件箱标准》、《智能快件箱投递服务管理规定（暂行）》、《智能快件箱设置规范》的出台，进一步帮助自助快递柜走向正轨，促进物流行业和第三方运营商开展自助快递柜的建设工作。自助快递柜的出现非常靠近国家产业政策发展方向、现代物流发展的趋势，以及国家智慧城市建设的规划及要求。因此，从政策顶层设计角度，快递柜的发展具有强有力的政策支持。
1.2自助快递柜发展现状
丰巢：“丰巢”智能快递柜采用垂直运营管理模式。丰巢按照区域划分对快递柜进行系统化管理，将快递员与快递柜紧密联系在一起，将管理情况与业绩挂钩，能够有效的管控快递柜，真正的实现了“谁使用，谁负责”
中邮速递易：中邮速递易在自身本有5.6万组快递柜的基础上，合并了中国邮政的2.5万组快递柜，在规模上达到了惊人的8.4万组，成功做到了完全覆盖一线城市，并且在二三线城市也做到大规模覆盖。在未来，速递易可以依靠中邮的优势轻易的投入国家邮政基础服务设施的建设上去。目前速递易的建设主要通过“直营+加盟”的模式，可以有效避免快递柜在前期的铺设工作上的烧钱模式。
菜鸟网络：菜鸟网络在行业上的优势在于其完善的业务流程，背靠阿里巴巴和顺丰两座大山，具有强大的平台整合能力。快递柜布局参照菜鸟驿站，选择一线核心城市铺设，同时收购配送公司成立喵递，战略意图直至末端配送，成为京东物流的劲敌。大数据时代，快递柜已成为数据采集的切入点，通过解决通达系末端物流配送问题，可以使阿里系电商更好的发展。
1.3课题功能介绍
本设计模拟快递柜存取流程，当按下信息发送按键后，系统将发送短信给指定用户的手机上，用户收到的四位数字验证码后，使用按键输入进行验证，当验证码正确时，继电器闭合（初始状态下，继电器断开），继电器在一段时间后自动断开。
第二章 系统方案的设计
2.1系统方案的设计
根据本设计所需要完成功能，系统需要一个单片机芯片作为主控核心模块，还需要加入按键模块作为系统输入设备，显示模块作为系统输出设备，通信模块进行数据发送，通过继电器来模拟快递柜门，以及指示灯模块来查看电路运行状态。系统硬件设计总框图如图21所示。
图21 系统硬件设计框图
2.2系统模块选型
2.1.1单片机芯片的选择
STC89C52RC单片机是由深圳宏晶科技所设计的。经过设计改进，该芯片拥有40个引脚，可承载32个可编程I/O端口，集成度高。程序烧写易于操作，能为用户在嵌入式控制开发领域提供许多高效灵活的解决方案。实物如图22所示。
图22 STC89C52实物图
它的主要特征如下：
工作频率在0到40MHz之间；
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