智能快递柜的设计与实现

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1、智能快递柜的设计与实现李浩然李朵然王蕾李治周自朋唐山学院信息工程系河北唐山063009【文章】随着电商的逐渐兴起，物流行业的工作量迅速增加。本文应用ZigBee技术和GSM技术实现了智能快递柜的设计，系统分为下位机信号采集传输模块和上位机控制模块。下位机具有身份识别和温湿度监控功能。利用LabVIEARGIN:0cm8pt0pt"class=Pa2>【关键词】LabVIE；监控系统随着电子商务的成熟，对物流配送企业也提出了更高的要求。纵观现在的快递业，大体上由两种形式组成，即人工快递投取和快递柜自动投取。其中人工送快递的方式工作效率不高，快递员十分辛苦

2、。智能快递柜是面对物流产业发展应运而生的一种设备，它或许在未来智能物流中具备非常重要地位。目前，国内各大快递企业都在抢占有利地形。现有快递柜采集的数据从下位机到上位机主要通过有线传输，线路的布局受到时空的限制；另一方面大多系统设计只有采集数据部分，并没有相应的调节系统来改善柜的温、湿度参数，以满足保护快件的目的，是一种单向的人机交互系统。本系统根据现有快递柜的功能特点，提出相关的设计方案，设计了基于无线传输技术的远程监控系统。下位机通过按键验证身份后，进入温湿度采集界面，并通过Zigbee将环境情况传给上位机，同时下位机要检测上位机是否发来指令并进行相

3、对应的操作。上位机接收Zigbee模块传送的数据并加以解析显示，通过与阈值的比较来进行相应指令的操作。业务员可通过射频卡进行身份识别，系统通过GSM模块进行短信通知用户。系统通过ARGIN:11pt0cm0pt"class=Pa3>1系统原理快递柜的信息安全和货物安全是系统设计研究的主要对象，同时快递柜的温湿度控制，快递员工作效率也是系统设计的主要方向。本设计主要由下位机数据采集系统、无线数据传输系统、上位机界面显示控制三部分组成。下位机数据采集系统由温湿度采集、显示和串口数据发送组成。无线传输系统是由Zigbee模块进行无线收发。上位机部分由组态软件

4、进行程序编写。设计实现功能：传感器采集数据后在12864液晶屏上进行显示，数据由ZigBeeX络协调发送到ZigBee终端节点，终端节点将数据送到上位机进行显示，信息提醒用户和LED报警，同时利用组态软件进行ARGIN:0cm0cm0pt"class=Pa4>本设计实现过程是开机后进入欢迎界面，欢迎界面后进入帐号及密码验证环节，待验证成功后12864屏进行温湿度的显示，同时将温湿度数据通过Zigbee模块进行无线传输。上位机通过协调器接收数据，并进行显示报警。当有业务员通过刷射频卡存入快件时，上位机会进入定时循环，通过GSM模块调用数据库信息，给用户发

5、送短信，通知其尽快取走快件。同时上位机进行ARGIN:11pt0cm0pt"class=Pa3>2下位机系统设计本设计中使用STC89LE52RC单片机作为控制芯片[3]，下位机系统包括温湿度采集模块、LCD显示模块、复位电路、ZigBee无线X络电路，将各模块联系起来，共同完成数据采集、发送和调节的功能。系统的软件设计分为下位机C语言程序和上位机G语言程序。单片机C语言编写的程序可由温湿度监测子程序，LCD显示子程序，按键模块子程序，串口发送子程序组成。Zigbee程序编写是基于Zigbee自带传输程序的基础之上进行编写得以实现的。系统主流程图如图2

6、所示：图2下位机主流程图本系统的温湿度传感器型号为DHT11。程序中单片机先发送开始信号，延时后确保DHT11接收信号，然后DHT11发送低电平响应，大约为80μs，延时后读取DHT11信号，按照一个字节为一组接收。如果没有开始信号，DHT11不会主动采集温湿度；液晶显示屏为LCD12864，进行液晶显示编程时首先进行初始化，检测是否忙碌，如果忙碌则等待，等空闲时进行写控制，可以在指定的位置显示数据。智能快递柜液晶显示界面有欢迎界面，密码验证界面，温湿度显示界面组成；系统图1系统总体原理结构图3上位机主界面060软件开发Softent061电子制作采用

7、串口发送数据实现上下位机的通讯。下位机传感器正常工作后，待发送标志位置1时，向上位机传送10个字节数值，下位机收上位机控制字符后进行相应的控制操作。串口每次发送一帧即10个字节，前3个字节为枕头，判断第4个字节的数值，来进行后续数据的读取，包括温湿度值、账户和密码等。进行发送时要先设定串口参数，波特率，奇偶校验位等，选择SCON的工作方式，采用中断方式，SMOD缺省位置0，打开总中断位EA和串口中断允许位；快递柜的传输采用Zigbee技术进行无线传输，系统中采用两个Zigbee模块，分别为协调器和终端。协调器就相当于X关，是整个ZigBeeX络的核心，

8、所有数据最终都返回到所说的协调点去；节点分为路由节点和终端节点，路由节点可以当终端节点来使用，