家用智能快递柜是一种在传统集装快递柜基础上集安全、快捷、智能等功能为一体的新型智能快递柜，这种快递柜更加安全更快捷。

　　本文首先概述了智能快递柜的用途和重要性，同时考察了国内外的研究现状，捕捉了当前智能快件柜所采用的技术，并在此基础上，以STC89C52处理芯片为基础，对智能快件柜的发展趋势进行了展望，Sim800c提供了基于无线振动模块在智能快递出现问题方面的解决方法，依据智能快递柜设计了整体系统的运行流程，并对其内部的软件和硬件进行更进一步的设计，实现了集合锁检测、声控预警、短信报警于一身的具有多功能的智能快递柜。

　　本文所设计的智能快递柜，与以往的传统智能快递柜相比提高了门锁的安全性，提升了智能快递柜的整体控制效率，使快递的安全得到了保证，避免了财务方面的损失，进一步加强了安全管理，使得居民能够更加安心的存放物品。

　　随着信差业务总量的增加，信差服务公司迅速扩大，增加了分销人员，配备了高水平的设备，扩大了分销范围，并为提高服务质量进行了竞争。传统的直接发送方式要求送信人亲自通过地址和电话与收件人签字，这种方式降低了发送的效率，因为送信量太大，网上的交运量累积，送信人偶尔难以接上电话。特别是在人口稠密的地区，如高等学校、办公楼和居民区，不仅难以有效地分配，而且还容易受到用户隐私的影响，因此，与收件人的联系以及收件人无法及时签字[1]。传统的直接分配模式不再满足需求。在“因特网+”时代，考虑在因特网上使用技术、信息、电子等。在分销链的最后阶段，安装一个智能信箱，用于对货物进行临时储存、向收件人发出通知和认证、管理和通过互联网服务收集信息，以创建一个新的分销链一个完整的最终交付业务系统将有助于信使服务公司减少对服务网络终端的人力和物力投入，安全有助于提高最终分销的效率，减轻最终分销的压力，并有助于收货人灵活地安排交付时间[2]。此外，安全措施还可有助于提高最终分销的效率。网上销售一经出现就成为人们生活的重要组成部分，但由于工作时间的冲突，很多人面临着处理送货和处理困难。将快递送到指定地点，等待收货人回家快递；其次，等待收货人返回工作岗位；如果快递员采用第一种方式，快递可能会丢失；如果采用第二种方式，快递人员工作量明显增加，运输效率降低，建立无快递遥控柜是解决这些问题的关键，一方面，系统的应用可以保证收货人的货物不受到危险，另外一方面还能够降低快递员的日常工作量。因为，对家庭智能快递柜的研究和设计对于快递安全有非常重要的作用[3]。

　　智能存储柜由美国在1960年左右制造，经过产品的不断更迭演进，已经发展到最新的第五代快递存储柜，第一代机械式立体装订机诞生于20世纪60年代，第二代自动收纳箱被发现自动化；第三代集成寄存器引入了计算机控制技术；第四代智能三维分支于上世纪90年代建立。2009年，仙台小站首次在日本推出“空展位即时制”，2009年后，国外出现了一个具有远程控制功能的知识库，在研究方向上智能家居控制系统主要存在于：智能机柜控制系统和其他基于PC平台的智能机柜控制系统，一般来说，国内智能机柜的设计开发起步较晚，规划产品存在整体水平参差不齐等问题，升级能力差，不适合维修[4]。

　　20世纪80年代初，国外开始研究智能电子控制价格。在电子存储柜内部中的电子控制器价格主要由模拟电路来决定，但是模拟电路有较多问题，例如不能够对系统进行灵活的控制以及对于支持系统继续运行方面能力较薄弱，上世纪90年代中期，计算机控制技术和微处理技术引入各个行业的控制系统，给智能电子控制锁的发展带来了新的机遇，在计算机控制技术和缩微胶片控制技术的支持下，这一时期规划的电子控制价格产品在操作灵活性和安全性方面都有了显著提高。重点是电子锁的远程控制、现场图像信息采集和智能安防监控，以美国和德国为例，说明智能快递柜的发展[5]。

　　智能快递内阁的搜房工作稍后开始，而早期的智能快递柜通常采用仿制国外智能快递产品或购买基本控制模块。安全性和维护性差，不适应国内市场的需要，随着研究的深入，国内有很多优秀的智能快递柜设计师，他们的产品不仅功能性好，而且价格便宜，得到了国内用户的普遍认可。广州光源、广州盈高、深圳安通科技等。无线分闸和感应分闸功能。英高电子设计的产品通过射频技术识别分闸控制。angstrom技术设计的产品主要是视频监视器、入侵跟踪和远程释放控制，其中非常重视密码锁的安全性，目前国内的智能快递柜模式主要是由电子商务公司自建自用，包括自给自足、公司搭建、第三方共享的自给自足平台，在自给自足方面京东商城就是一个很好地例子，对于公司搭建来说，最为典型的就是顺丰快递；对于第三方平台的自己自足来说类似的公司就是财付通，即第三方资金托管公司。目前，也得到了各方的一致好评，但该企业的推广仍面临诸多困难，短期内难以大规模推广，如李浩然、李多兰等。按键检查完毕后下位机界面显示为温度采集，利用ZigBee无线通信技术将环境条件传递给上机位。与此同时，在传输的同时下机位也应检查其指令传递是否准确无误，通过分析进行模拟，并通过将它们与阈值进行比较来实现正确的指令[6]。

　　我国在终端配电的物流自动化存储方面取得了较为成熟的研究成果，彭祥岭总结了我国目前自动化仓储设施的特点，详细介绍了新型组合式提升集装箱的工作原理、技术问题和结构创新。其他人总结了现代化优化控制系统的好处，并描述了新型组合式提升罐的内部结构特性、技术参数多少以及电气控制方面的能力。快递达到派送地点以后，快递员将其依据具体智能柜具体地点将其放在智能快递柜内，快速集装箱可以识别货物，然后利用MP430单片机控制TC35模块系统向用户发送短消息，包括：取货地址和验证码。用户可以在及时到达终端前输入控制码或盗取大学卡，然后打开并取出智能控制盒[7]。

　　在国内，近年来也出现了将智能集装箱化的企业，2012年，向济东企业的用户提供了这一服务，到2012年底，Trithai电子信使服务开始运作，目前覆盖全国79个城市，安装了分区学校和办公楼的信使服务台：Fontaine技术于2015年正式启用，在信使服务台提供自动包裹服务，到2016年，70多个大中型城市的网络已经建成，到2015年9月，在海尔公司的框架内，Sunrisuke智能专卖台投入使用。虽然国家智能信息系统（SMD）是在外国市场发展后不久开始运作的，但它在全国96个城市提供社区后勤服务。国内市场迅速增长，应用程序的规模和执行方式有力地推动了外国市场的发展，但是，还没有一个公司或机构能够占据大多数市场或提出一个智能箱应用模式。这类系统的开发和实施仍处于后期发展阶段[8]。

　　综上所述，我们可以看到，智能快柜的研究无论在国内还是国外都是非常重要的，虽然国产技术与国内还有一点差距，但由于其完善的产品功能，高昂的性价格也覆盖了国内很大一部分市场。提高家用智能快递柜的性能[9]。

　　智能家用快递柜、单片机、SIM800C无线模块、继电器模块、sw-420振动模块等，系统应具有遥控开/关锁控制功能、就地报警、显示功能等。设计中应使用振动模块sw-420检测快递车厢的抽出情况。SIM800C无线通信模块用于接收买方的中文短信。以上结果发送到stc8c952单片机。单片机对接收到的数据进行处理，分析输出控制信号，给出当前快报安全状态，同时控制SIM800C向接收手机发送报警信息，当接收到打开或关闭锁的命令时，单片机向继电器模块发送控制单元控制电磁锁，控制快速柜门的打开或关闭。在收到其他错误通知后，系统不执行任何处理。

　　通过GSM通信，系统为接收端和快速存储端搭建了n个信息接口平台。在这个平台上，特快舱的控制系统可以按照收货人的指示打开/关闭门锁。这种验证方法一方面保证了在没有人在家的情况下，可以打开快递箱的门接收快递，另一方面可以在收到快递后关闭舱门，保证了收货的安全。

　　实现了远程报警功能，传统的快速存储单元不带报警或只在本地端报警，降低了系统的安全性，采用本地报警和远程报警，大大提高了系统的安全性与收件人的财产安全。

　　执行防撬锁检测功能，本设计选用高性能振动模块控制快递舱振动。当快递门打开时，传感器可以传送检测结果。

　　第一章为绪论，主要介绍智能快递柜的发展和演进过程，通过研究智能快递柜的发展，为接下来智能快递柜的设计打下坚实的基础。

　　第二章为智能快递柜的系统设计。主要介绍了智能快递柜的适用地点，如何使用等，并对智能快递柜的外观和内部具体结构的组成部分进行阐述，对于整体系统的工作流程进行梳理。

　　第三章为智能快递柜的硬件设计。主要分析了系统内部硬件的整体分布和工作性能情况以及在硬件电路方面的设计和扩充。

　　第四章为智能快递柜的软件设计。主要介绍的系统软件区域内各个区块是如何工作的，给出了各个模块的工作过程。

　　第五章这是对本次毕业设计中智能快递柜软硬件调试进行介绍，仔细说明了各模块的调试状态。

　　智能快递柜业务系统，是一套集快递员投递、快件包裹暂存、用户自提服务于一体的完整系统，同时依赖网络远程管理系统的配合，对快递柜终端设备、快递员信息、物流信息等进行管理、维护和记录。在设计和开发之前，需要深入了解快递业务流程，分析具体需求，提出整体方案和技术路线 需求分析

　　根据用户对于家用智能快递柜具体功能的要求，具体分为功能需求分析、非功能需求分析和数据需求分析。

　　根据前期的走访调查发现，国内高校校园内快递业务量巨大，各家快递服务企业有些在校园内租赁商铺作为服务点，有些只能在校外的临近道路上做“游击配送”，这将使快递企业面临高昂的房屋租金或大幅降低的服务质量[11];在居民小区，经常出现收件人不在家甚至长时间外出，物业公司不愿意代收快件的情况，快递员难以与收件人约定准确的取件时间，还要花费大量时间等待收件人签收，快递柜系统的提出，正是为了应对居住区、学校、写字楼、商圈等人们集中生活或工作区域的快件配送难题[12]。根据对快递业务的具体工作流程，对该系统的功能性需求进行分析：（1）基本功能

　　①快递员身份确认。在进行智能快递柜开启前应先对该快递员的真实身份进行认证。

　　②快递员投放快递。快递员通过扫描快递上方条形码，通过输入收件人的手机号，通过随机快递柜空箱进行存放。

　　③通知快递已存放快递柜，快递员以短信的形式告知收件人快递放置位置及提取码。

　　⑤投件、取件等数据持久化。保证快递的放置、提取、收货等全套流程的安全，及时跟踪快递信息和去向，便于后续出现问题及时处理。

　　为了方便大量快递柜的管理和维护，基于“互联网+”的时代背景，依靠接入互联网来实现对快递柜终端设备的监控管理，实现界面化的远程管理系统，可以进行直观的操作和信息查看[13]。

　　对于快递员、快递柜使用用户以及快递柜维护检修人员来说，快递柜便于操作就是非常大的优点。

　　在设计前就应该对于快递柜的成本进行控制，具体参考因素为：快递柜制造时的成本、硬件软件安装成本；投放时的快递柜安放区域、占地面积所需成本等；在投放后期快递柜维护检修成本等，都应预先进行估计。

　　快递柜终端设备人机交互界面系统与存放快件的储物柜柜体分离设计，二者可以根据用户不同的需要或者场景的不同进行不同的组合模式。

　　快递柜主要涵盖的信息有：快递员身份、用户身份、维护人身份等。这些都是智能快递柜的关键重要的信息，现对此进行分析：

　　通过用快递人员专用的扫描枪进行快递条形码的扫描，以此将用户信息录入到智能快递柜的控制系统中，便于跟踪快递去向。

　　快递员必须现在快速公司进行实名认证，在智能快递柜系统中还应进行再次认证，输入快递员个人信息例如姓名、身份证号、家庭住址以及电话号码等，这样做的目的是使快递得以安全配送，防止丢失。

　　收件人信息通过快递上方的收件人姓名、收件地址、电话号码进行分裂，以便于对于不同区域的快递进行分门别类的收集和派送。

　　快递柜设备信息囊括快设备编号、位置信息、状态信息、使用日志等，以便于进行统一的管理。

　　投递记录以物流显示和快递短信为主要依据。通过物流显示快递已经派送，在根据快递员发送的投放短信看到投放时间和投放柜码。

　　快递柜终端设备：具有的功能是快递存储功能，人机交互界面系统与储物柜分离，使得快递柜更加智能便捷。通过不同的场景需要，设置多种类的存储容量，最重要的额一点就是人机交互界面系可以进行联网操作，与终端的智能快递柜数据库进行数据之间的联通。

　　服务器端应用：具体分为两个模块，快递柜人机界面软件的后端API ( Application Programming Interface)和远程管理系统。前者主要是用于人机界面系统与终端系统数据联通的服务器端接口，后者主要是基于互联网和浏览器实现界面化的远程管理系统。

　　根据图2-1的智能快递柜完整示意图。智能快递柜终端设备的功能主要是完成人机交互、储物柜控制和服务器访问等功能，通过以无线网络或者是有线网络进行互联网访问，基于C/S ( Client/Server，客户端/服务器)模式与服务器端交互。

　　系统具体框图是由SW/420防撬锁检测模块、电源模块控制单片机。由单片机连接蜂鸣器报警模块、继电器控制模块和SIM800C通信模块，其中通信模块和单片机是双向控制的。具体的系统框图如图2-2所示。

　　本章对家用智能快递柜的需求进行分析，包括功能性分析以及非功能性分析，最后设计了总体方案。

　　本章主要介绍家用智能快递柜的硬件设计，系统的硬件是由5个部分组成，本章内容将会对其中的硬件设计、硬件电路的设计去进行具体的说明。

　　首先介绍STC89C52单片机接着是最小系统电路形成STC8C952主模块电路。

　　STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K字节系统可编程Flash存储器。

　　（1）VCC（Pin40脚）和GND（Pin20脚）：电源输入引脚吗，通常接5V直流。

　　（4）PSEN（Pin29脚）：外部存储器选通脚。该脚为低电平，选择外部存储器中的程序执行。

　　（6）EA/VPP（Pin31脚）：内外部存储选通脚。高电平选择内部存储器中的程序执行。

　　P0口（Pin32脚~Pin39脚）：准双向I/O引脚，不具备内部上拉电路。

　　P1口（Pin1脚~Pin8脚）和P2口（Pin21脚~Pin28脚）：双向I/O引脚，内置上拉电阻，可以直接的进行输入和输出控制。

　　P3口（Pin10脚~Pin17脚）：双向IO口。该口具备第二功能。其中串口、定时器输入脚、外部中断脚都被映射到P3口上。STC8C952单片机为40脚DIP封装，STC8C952引脚分布如图3-1所示。

　　STC89C52使用经典的MCS-51内核，相比于传统的51单片机增添了许多创新功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52在系统的灵活度方面功不可没。

　　主控制模块STC8C952由两部分组成一个用于时钟信号的产生，另一个用于重复信号的产生：时钟回路为STC8C952的许多工作提供了一个时钟信号，重复电路为STC89C52软件的应用提供了一个重复信号。STC8 C952主控模块如图3-2所示。

　　时钟电路：时钟电路由110595M Y1的共振、33 PF C2和C3的电容组成。C2和C3两端与系统地面相连，另一端在Y1两端之间分开连接，并将STC8C952单元的第一端与PIN18（XTAL 2）脚连接，另一端与STC8C952单元的PIN19（XTAL 1）脚连接。STC8C952内部综合模块的软件和操作。

　　反馈线电容器组成，在电路设计中，RS1电阻从一个方向与C1容量的负角相连接，连接到STC8C952.C1的9英尺正电容器至5V。这是STC8C952应用程序的电流恢复信号。

　　SW-420是一个通常封闭的振动传感器模块，该模块的工作电压为5 VCD，测量信号以数字模型发出，而SW-420单元的内部由振动传感器组成，比较号为L393，可调强度和辅助电路振动传感器。

　　SW-420单元主要由LMP393传感器和振动器组成，在图3.2的电路中，R3和R4电阻端在LMP393的第一个脚底、R3的另一个脚底和V的第五个脚底相互连接。在5V中，D1负载和D1负载的R4另一端与LM393的第一个脚连接到STC8C952的P3.2脚，而LM393的第三个脚连接到R2端，而LM393的第三个脚连接到振动传感器的一端和振动传感器的另一端。R2至5V.LMP393的两英尺连接到RK1的中间接触点，并与C5容量相连接，K1的两个极端相互连接，在LED 5 V灯中，负极位于R5的底部。LED灯的功能是一种输出指示灯，LED灯的功能是一种电力供应指示灯。这一电路用于检测是否有人撬开了快递柜门，防撬锁检测电路如图3-3所示。

　　SIM800C模块是一个性能高、性能低的GSM/GPS通信模块，能够在850兆赫、900兆赫、1800兆赫和1900兆赫这四个频率接收中文文本电文和传送全球定位系统网络数据。最大工作电流小于1A.可在一个系列处理芯片和一个外部芯片之间进行通信，最高传输率为380000比特/秒。当该模块进行通信操作时，外部处理芯片通过指示与该模块进行通信[14]。

　　在通信线C的PIN2脚相当于STC89C52的英尺P3.1，SIM800C的PIN40连接到R7电阻的另一端。SIM800C模组的PIN34和PIN35与C7的正极相对应，与C7的负地球相连接，SIM800C模组的32英尺与天线是该模组与SIM卡之间的界面。PIN16是SIM卡的CLK英尺，PIN17是SIM卡的RST英尺，SIM卡的15是SIM卡的I/O英尺，SIM卡的读写控制模块是SIM卡的18是VCC英尺，SIM卡的4英尺。警报线路有两个功能：接收用移动电话发送的短信，以获得输入的解锁密码；其次，如果解锁有误，或非法人员撬开了门锁，电路部分将向指定的电话号码发送警告信息，通信电路如图3-4所示。