一般来说，传统快递服务方式是人对人，即快递员进行揽件派送，与签收人进行面对面签收，确认无误后服务终止。这种传统快递方式虽然保证了包裹的一定安全，但效率低下，花费了双方大量的时间成本。而智能快递箱的诞生使得快递服务变得高效，它不再是门对门，或者是人对人的服务方式，智能快递箱就好比是中介，使得配送方和接收方的时间成本大大减少，更加自由。现在智能快递箱的应用在国内逐渐广泛。

智能快递箱是基于GSM与单片机系统下的一款全天24小时自助服务的服务设备。智能快递箱以单片机STC89C52作为最小控制系统，GSM模块能够插入手机卡，快递人员输入密码进行解锁放柜处理，然后通过矩阵键盘输入手机号进行短信发送，完成将物品投递入柜的功能。取件人通过手机收到的短信，输入对应验证码能够解锁快递箱门，拿取对应快递，完成取件功能。

3 系统设计

智能快递箱设计是以单片机作为最小的控制系统，由GSM模块插入的手机移动通信卡辅助实现整个系统运行。在矩阵键盘上输入手机号发送短信，输入对应验证码可以解锁对应柜子编号，成功取得快递。

该设计的技术难点有以下几个:

（1）矩阵键盘是否能够完成对11位手机号码和6位验证码的正确输入。
（2）取件人的手机号码输入完成后，GSM模块是否能够自动向取件人对应的手机发送取件码。
（3）输入正确的取件码后，单片机需要对电控锁进行正确打开。成功的依据是显示屏能够显示之前的编号。
（4）二次开发时，设计能力有限可能无法发挥产品的全部功能。

3.1 系统架构

（1）该项目主要分为硬件系统与软件系统两个部分组成。硬件系统由控制平台、显示模块、 GSM 模块等组成。软件系统则有 KEIL 软件上编译 C 程序以及刻录软件构成。

（2）在掌握单片机工作原理的基础上，还需要雄厚的 C 语言编译技术作为知识基底，利用 KEIL 程序，在其上面编写 C 语言，以实现本次设计所需要的功能。

3.2 硬件部分

3.2.1 GMS模块

GSM 模块是将 GSM 射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等集成在一块线路板上，具有独立的操作系统、 GSM 射频处理、基带处理并提供标准接口的功能模块，包括发送短信，语音通话以及数据传输的基本通信功能。

3.2.2 按键模块

3.2.3 显示模块

3.2.4 继电器模块

3.2.5 蜂鸣器模块

3.3 软件部分

3.3.1 主程序设计

主程序主要要解决两部分问题，一是快递员存储快递，二是取件人拿去快递。

快递员存储快递后需输入命令，即输入用户11 位手机号码。 GSM 模块接收到 AT 指令后，生成验证码并将指令转化成信号发送至单片机上。

单片机接收到信号，生成信息发送至取件人的手机上。取件人可以依据收到的短信中的验证码进行取件步骤，如若输入正确的验证码，快递箱门将会成功打开，继续等下一个指令；否则， LED 显示灯将会显示警告并且蜂鸣器电路会工作进行报警。

3.3.2 GMS程序设计

GSM 程序设计主要解决的问题就是收到 AT 指令时，能够成功生成验证码及发送验证码到对应收件人的手机上。在设置短息的号码时，因为手机号码为11 位，所以我在编写程序时，将两位数字位置颠倒，确保了取件人可以接收到消息。

3.4 实现效果

3.5 部分相关代码


/************************************************
 
 作者：丹成学长，Q746876041
************************************************/

// 键盘部分代码
void KeyDown()
{
char a = 0;
GPIO_KEY=0x0f;
while(1)
{
if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下
{
Delay10ms(1);//延时 10ms 进行消抖
if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下
{
//测试列
GPIO_KEY=0X0F;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X07): KeyValue=0;break;
case(0X0b): KeyValue=4;break;
case(0X0d): KeyValue=8;break;
case(0X0e): KeyValue=12;break;
}
//测试行
GPIO_KEY=0XF0;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X70): KeyValue=KeyValue+3;break;
case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+2;break;
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+1;break;
case(0Xe0):KeyValue=KeyValue;break;
}
……
显示模块部分源代码
void get_rand(void)
{
bit_0 = rand(); //获取随机数
user_pass[0] = (bit_0 % 10000)/1000;
user_pass[1] = (bit_0 % 1000)/100;
user_pass[2] = (bit_0 % 100)/10;
user_pass[3] = bit_0 % 10;
bit_1 = rand(); //获取随机数
user_pass[4] = (bit_1 % 10000)/1000;
user_pass[5] = (bit_1 % 1000)/100;
// password[6] = (bit_1 % 100)/10;
// password[7] = bit_1 % 10;
/*
LcdWriteCom(0x01); //清屏
data_clean();
PuZh_2[0] = user_pass[0]+0x30;
PuZh_2[1] = user_pass[1]+0x30;
PuZh_2[2] = user_pass[2]+0x30;
PuZh_2[3] = user_pass[3]+0x30;
PuZh_2[4] = user_pass[4]+0x30;
PuZh_2[5] = user_pass[5]+0x30;
display(); //显示
*/
}
void one_data(uchar *str) //显示第一行数据
{
unsigned char y;
for(y=0;y<16;y++)
{
PuZh_1[y]=*str;
str++;
}
}
void two_data(uchar *str)//显示第一行数据
{
unsigned char y;
for(y=0;y<16;y++)
{
PuZh_2[y]=*str;
str++;
}
}
void interface_dist()
{
one_data(" WELCOME ");
two_data(" ");
}
void input_pass()
{
unsigned char j=0,z=0,x=0,y=0;
LcdWriteCom(0x01); //清屏
one_data(" EMS INPUT ");
two_data(" ");
display(); //显示
j=6;
z=0;
// x=0;
for(;;)
…
GSM 模块部分源代码
void UsartConfiguration()
{
SCON=0X50; //设置为工作方式 1
TMOD=0X20; //设置计数器工作方式 2
TH1=0XFd; //计数器初始值设置， 注意波特率是 9600 的
TL1=0XFd; //11.0592 晶振
// PCON=0X80; //波特率加倍
// TH1=0XF3; //计数器初始值设置， 注意波特率是 4800 的
// TL1=0XF3; //12.0000 晶振
ES=1; //打开接收中断
EA=1; //打开总中断
TR1=1; //打开计数器
}
//串行口连续发送 char 型数组， 遇到终止号/0 将停止
void Uart1Sends(uchar *str)
{
while(*str!='\0')
{
SBUF=*str;
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1） 出现
TI=0;
str++;
}
}
void Uart1Send(uchar c)
{
SBUF=c;
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1） 出现
TI=0;
}
void pass_word()
{
char i;
for(i=0;i<6;i++)
{
SBUF=0x30;
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1） 出现
TI=0;
SBUF=0x30;
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1） 出现
TI=0;
SBUF=0x33;
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1） 出现
TI=0;
SBUF=0x30+user_pass[i];
while(!TI);//等待发送完成信号（TI=1） 出现
TI=0;
}
}
void send_code()
{
get_rand();
Uart1Sends("AT+CMGF=1\r\n");
Delay10ms(200);//延时 2 秒
Uart1Sends("AT+CSCS=\"UCS2\"\r\n");
Delay10ms(200);//延时 2 秒
Uart1Sends("AT+CSCA?\r\n");
Delay10ms(200);//延时 2 秒
Uart1Sends("AT+CSMP=\"17,167,0,24\"\r\n");
Delay10ms(200);//延时 2 秒
//15813366585
Uart1Sends("AT+CMGS=\"00310035003800310033003300360036003500380035\"\r\n");//
此处修改为对
Delay10ms(200);//延时 2 秒
Uart1Sends("8BF753D65FEB90129A8C8BC17801");
pass_word();
// Uart1Sends("9A8C8BC17801");//修改短信内容
// Uart1Sends("00310033003300330033003300330039003200340033");//修改短信内容
Delay10ms(200);//延时 2 秒
Uart1Send(0x1a);
Delay10ms(200);//延时 2 秒
}
void main(void)
{
unsigned char j=0,z=0,x=0;
UsartConfiguration();
// TMOD = 0X01; //设置定时器 T0 16 位
// EA = 1; //打开中断
// ET0 = 1; //打开 TO 定时器
// TR0 = 1; //开启中断
// TH0 = (65536-5000)/256;
// TL0 = (65536-5000)%256;
time = 0;
BELL = 0;
power = 0;
LcdInit();
error = 0;
Delay10ms(50);
i=0;
LcdWriteCom(0x01); //清屏
interface_dist(); //友好界面显示
Delay10ms(50);
display(); //显示
while(1)
{
KeyDown();
if(num == 10)
{
input_pass(); //输入密码
if(error == 0)
{
LcdWriteCom(0x01); //清屏
one_data(" WELCOME ");
two_data(" SEND MESSAGE ");
display(); //显示
send_code();
LcdWriteCom(0x01); //清屏
one_data(" WELCOME ");
two_data(" SEND SUCCESS ");
display(); //显示
Delay10ms(200);
}
}
LcdWriteCom(0x01); //清屏
interface_dist(); //友好界面显示
Delay10ms(50);
display(); //显示
if(num==12)
{
user_input();
}
}
}




/*******************************************************************
篇幅有限，只展示部分代码
作者：丹成学长，Q532036360
********************************************************************/