智能快递提取柜系统的设计.pdf

智能快递提取柜系统的设计

摘要：如今，随着京东、淘宝和拼多多等众多电子商务公司的增加，物流业
务给人们的生活带来了巨大的商机和良好的便利。然而，如今物流业务的快速发
展也带来了一些问题，如快递的数量一旦被了解就不及时，用户的商品到手时间
延长，用户的大量产品分配不及时，同样因为个人流量高峰一旦出现取货量就会
造成取货的问题。另外，在客户取货时，客户需要排队等候，这要归功于大范围
的物品，工人通常需要花费较长的时间来寻找物品，效率极低，因此本研究针对
取货人的弊端，结合智能理念，分析并设计了士智能自助快递自提系统，同时应
用了目前的图像识别、无线检测器技术和机械臂技术，从而达到快速、正确实现

取货。该计划采用了STM32最小系统，由无线通信模块、LCD屏幕、快递箱实体
和其他组件组成，它可以从根本上理解造成的短信通知客户选择，并一旦传入取
货目的。客户只需输入提货代码或扫描其二维码，即可让快递箱自助取件服务，
这大大减少了分类交付所需的时间，同样也减少了人工寻找分类的时间，另外也

会增加其提货的保障。

关键词：快递；自助式；STM32F103；图像传输；智能自提柜;

引言

近年来，电子商务在中国兴起，分类快递业也在不断发展。国际知名的快递
企业拥有先进的技术和设备以及数据技术网络，而中国的快递业仍处于通过手工
操作完成业务的阶段，因此，引进新的模式、技术和设备势在必行。以自助智能
快递自提系统为例，结合发达国家的包裹收发站计划，针对消费者、快递企
业和一线投递员的要求，综合应用物联网通信技术、近场通信技术、电商管理技
术的风格和发展，通过电子运单和智能自助柜的风格，实现包裹的自助存取，为

最后一公里配送环节，产生直接、经济的解决方案。

1硬件系统设计
STM32F103内核为ARM32位Cortex-M3，最高工作频率为72MHz，
STM3232F103单片机，具有成本低、低功耗的特点深受追求高性能电子爱好者的
青睐。不同存储空间的Flash存储器和SRAM存储器；具有上电复位和掉电复位
功能，工作电压低，并且拥有休眠，停止，待机3种低功耗模式，这些大大降低

了单片机的工作能耗；STM32系列单片机有SWD和JTAG两种调试方式，选择性强。
单片机资源丰富，功能强大，拥有高频率的内

核，工作速度快，效率高的特点。整体设计框图如图1所示。

图1硬件系统原理框图

1.1总体设计

①功能设计：设计了一个自助式智能快递柜系统，可以通过管理员系统随时
读取柜内的情况，在终端显示柜子满空状态下进行存储，终端可以通过机械方式
向收件人的联系方式发送具体的存储柜子品种和随机验证码，收件人通过输入正
确的验证码到选定的终端柜子完成取件，快递在柜子内停留超过七十二小时终端

都要通过短信通知管理员。

②硬件设计：包括单片机控制模块、电源模块、按键模块、指纹模块、继电

器模块、状态显示模块、通信模块和电源稳压模块等几部分组成，

1.2图像传输系统的设计

图像传输系统使用相机板通过15芯电缆连接到RaspberryPi上。只有2个
连接器需要连接，而且电缆必须安装在相机板和树莓派上。应该正确地安装它，
否则相机将无法工作。对于摄像头板，电缆顶端的蓝色标记应该回到板上。对于

RaspberryPi的一半，蓝色标记应该朝向网络接口的方向。摄像机是一个重要的
考虑因素，如果对帧率和主干有要求，就采用CSI接口，图像的采集和处理要经
过一个复杂的信息通道和方向，USB摄像机主机的占用率较高。因此，选择CSI

摄像机。

1.3自提系统的优势

高效率，方便安装和拆卸现有的智能快递点安装复杂效率慢需要对其快递点
进行极大的改变不能直接用于现有快递点。本产品利用了现有的货架结构,我们
将其在每层安装一个导轨，导轨承载悬臂对现有的检索台进行改造增加一个临时
存放架并配有高温杀毒以及装有紫外线消毒灯。很大的方便了安装。并配有机械
系统，控制系统极大的提高了效率。功能强大多样化操作方便，方便用户，取放

运行稳定。

2软件系统设计

该系统程序设计部分主要有基于SolidWorks软件三维模型的设计，基于
AltiumDesigner软件的电路设计，基于Keil软件的程序设计，系统控制技术路

线等。

2.1基于SolidWorks软件三维模型的设计

为了确保建模结果，SolidWorks软件包被用来绘制每个部分的部件。首先，
制作一个区域，画出草图，并对相应的选项进行处理，以完成半成品的绘制。一
旦每个半成品绘制完成，就开始进行装配工作，以验证结构样式的实用性，并确

保物理装配和操作的可靠性。

2.2基于AltiumDesigner软件的电路设计

使用AltiumDesigner软件进行系统电路原理图