【《基于STC89C52单片机的智能快递存取柜设计实现探析》10000字】

基于STC89C52单片机的智能快递存取柜设计实现研究摘要：随着我国慢慢地进入到了一个崭新的时代——“互联网+”，物流服务行业以飞快的速度发展着。派送服务接收到了新的挑战，主要的原因出自于快递总量飞快的增长速度，这使得传统的快递转型成智能快递已经成为了一件迫在眉睫的事情，智能快递柜产业在这种背景环境下逐渐走向成熟。在智能快递柜能够做到“不需要快递员配送”，同时在它也在慢慢地兴起、发展以及疫情防控逐渐趋于常态化的这一背景下，智能快递柜被应用推广到全国各地已经成为了一件非常有必要的事情。这能够达到在保障广大用户的人身安全是正常的前提下，同时也能够做到将快递配送进行深层次的整合、优化。为了解决上面描述的一系列问题，本文通过对智能快递柜进行系统的研究，分析了它的基本功能。从两个方面出发，分别是硬件和软件，对智能快递柜的计算机控制器进行设计，快递柜的主控芯片采用了STC89C52单片机。整个系统不仅包括单片机指控部分，同时还具有液晶画面的数据显示模块、16位的矩阵键盘可以做到输入相关数据的模块、蜂鸣器能够发出“滴滴滴”声响的报警模块以及GSM发送相关短信验证码的模块等。整体上，可以将进入收货人的快递员进行划分，放置货物集装箱发货，系统自动向收货人发送提取标识码的通知，收货人按照此标识码接收货物。智能快递柜的可用性显著提高了包裹投递的效率。关键词：单片机；快递包裹；GSM目录TOC\o"1-3"\h\u115791.绪论 1156131.1课题研究的背景及意义 1122011.2国内外发展现状和趋势 114081.3课题主要研究内容 2325972.智能快递柜的总体设计 3207262.1需求分析 3192352.2系统方案设计 4189763.系统核心硬件电路设计 452633.1单片机最小系统电路设计 4284803.1.1外部晶振设计 4165503.1.2复位电路设计 5147773.2LCD1602液晶 645093.2.11602液晶引脚功能 6245183.2.21602指令说明及时序 7220743.2.31602液晶内存地址映射和标准字体表 8268183.2.41602液晶一般初始化（复位过程） 9177733.3矩阵键盘输入电路 9206953.4GSM模块电路设计 11286163.5继电器电路设计 1279564.系统软件设计 13158104.1系统主程序设计 13105494.2液晶显示程序设计 14268424.3矩阵键盘程序设计 15231994.4GSM模块程序设计 1638714.5继电器电路程序设计 18164885.系统测试 19152676.结束语 2527228参考文献 261.绪论1.1课题研究的背景及意义目前，在杭州，一些第三方企业和快递企业已经开始推广使用快递包裹取件柜这个业务，但数量非常有限。国内个别有着高新技术的企业，今年也曾到过杭州这个地方的一些办公楼、社区来推广取件柜，但订单的数量没能够达到预期的理想。目前出现了这么一个情况，大致可以描述成各地的有利地形都在被各大快递企业不断地竞争着。韵达公司通过采取将数台智能快递柜投入到上海的方式，来达到让快递柜进入到居民的日常生活中的这一目的。申通公司主要采取的措施可以描述成：宣布要在学校以及一些相关的社区对一笔高达3000万元的巨款进行投资，主要目的是用来进行对智能快递柜的制造、运行以及维护进而获取其中的利润。顺丰快递杭州负责人介绍，他们对于智能快递柜的研究和发展在杭州这个地方已经开始进入到了实施的这一阶段，它的功能主要体现在寄件上，暂时还不能够实现的人群是那些每个月都需要进行结算的业务以及零零散散寄件的客户。大致的寄件流程是这样的：首先，寄件人在具备相关功能的快递柜前填写所需要的快递单，填写完之后把包裹放在快递柜里，接着，快递员接收到相关的信息提示之后，便会及时地将快递柜里的包裹取走。在电子商务正在以飞快的速度不断发展着的这个大背景下，快递取件柜也会对企业起到或多或少的促进作用。快递包裹取件柜不仅可以降低各快递行业的运营成本，同时也可以起到降低各快递行业的运营成本的作用。因此，将业务的渠道拓宽，已经成为了一种必然的趋势。1.2国内外发展现状和趋势虽然我们不得不承认我国物流行业发展的时间较晚这一事实，但是不难看出的是物流业的发展前景是难以揣度的。随着电子商务行业正在以飞快的速度发展着的这个时代背景，年轻人在购买货物的时候大多会选择在网上进行挑选采购这一现象已经变得越来越普遍了。网上购物人群的数量正在以飞快的速度不断增加，这使得快递行业的生意蒸蒸日上。但是，在送货过程的最后，会出现一个问题，那就是及时地做到协调买家和快递员之间的行动是一件相当有难度的事情，常见的例子有：快递员进不去某些小区，派件的时候收件人不在，收件速度太慢，快递的随意丢放使得快递丢失以及快递盒子上的客户信息特别容易被泄露等等各种问题。这会导致出现派件员在买家之间来回跑动的现象，使得时间被浪费，效率被折损。针对以上的各种情况，无论是快递公司还是网购客户，都无比渴望快递管理和运作方式变得更加先进、更加智能、更加方便。而智能快递柜的发明对解决这个问题非常有帮助。根据由国家统计局所提供的一些极其具有权威性的数据，我们可以了解到这么样的一个情况：就2015年上半年来讲，全国快递包裹数量和同期相比，增长了将近25.6亿件。此外，一项数据由2016年的邮管会议透露表示称，2016年中国快递业务的数量很有可能达到的数字是275亿，和同期相比，增长了将近34%。据悉，京东目前已在全国37个城市铺设了数千个自助配送柜，日均订单量超过1万个。另一方面，苏宁乐购在全国各地的线下门店都设立了自助取货功能。其他物流公司，如顺丰快递、圆通、韵达和中通，也慢慢地开启了尝试着使用新时代的自提货柜这一营销战略。目前，已经有不少于三万组的智能快递柜被投放运用到了业务量在我国的各项数据中排名处于前50位的各个城市。由此可见，快递提包柜也越来越受到人们的关注。目前，快递取件柜面临着一些典型的问题，具体来说主要是基于我国还处在初级的发展阶段这一状况，导致了普及智能快递柜是一件成本比较高的事情，以及智能快递的知名度暂时还不够。智能快递柜在不久的未来发挥出来的作用必然是产出远远大于投入，这是一件不可否认的事情。近年来，科学技术以飞快的速度发展着，同时电商行业蒸蒸日上，快递包裹在我们的日常生活中无处不在。由于人工送递存在一些不足的方面，这影响了快递运送的完整性和效率，因此智能快递柜便随之产生，发展速度极为快速。智能快递柜在国外的诞生、成长、发展的历史差不多已经有十多年之久，广泛使用于全球的20多个国家。在日本，快递包裹有一个标准配置，这在每座建筑中都可以找到。德国快递公司DHL也不例外，因为它有足够的铺设能力来产生足够的运营收入来支付维护和投资成本。该系统不单独收取任何费用，目前已扩展至海外。近五六年来，欧洲国家也陆续开展了快递收件系统的建设。1.3课题主要研究内容本文设计的是一款快递包裹取件柜，实物可实现以下基本功能：a).本设计主要针对的是快递取件柜，采用单片机作为主要芯片来实现对快递取件柜的一系列控制；当按下具有“存储”功能的按钮时，可以在对应的显示界面将取件人的电话号码输入进去。当完成输入取件人的电话这个操作后，按下具有“确定”功能的按钮，对应的手机号码上就能够接收到由系统的GSM模块所发出的短信验证码。与此同时，相应的存储继电器会进行操作，主要是关闭模拟门，一段时间后断开。对应的指示灯亮，那么表示包裹存放的这个过程已经完成。b).取件时，按下具有“取件”功能的按钮，会出现当前显示界面跳转到密码输入界面的流程。此时输入手机收到的对应验证码，如果验证码是正确的，那么对应的继电器便能够打开，并且过了一段时间后关闭，与之对应的那个指示灯便会熄灭，这样的话表示取物这个过程已经顺利完成。c).如果出现验证码输入不正确的情况，那么系统便会发出“滴滴滴”的报警提示。如果出现连续输入3次错误验证码的情况，那么会导致系统将快递柜进行锁死报警10s这个操作。d).按下具有“管理员界面”这个功能的按钮，并通过输入预先设置的管理员密码的方法，快递柜便可以进入到管理员界面。管理员界面能实现的功能有两个，一个是可以手动将快递柜的柜门打开，另一个是能够实现修改管理员密码。本次设计的系统主控核心模块采用的是STC89C52单片机，同时发送短信验证码这一功能采用GSM模块来实现，通过4*4的矩阵键盘来输入对应的手机号和验证码，通过LCD1602液晶来显示数据，通过继电器模块来模拟柜门打开。如果出现用户不小心将验证码遗忘的情况，也可以通过在矩阵键盘上输入管理员密码的方式来进入到管理员界面，通过管理员的手动开锁打开柜门，取出快递。本论文的内容主要围绕上述的各项设计目标展开，完成对基于单片机的智能快递存取柜的相关研究，这其中主要包括对硬件电路的构建、设计具有特定功能的单片机驱动软件并制作能够实现相应功能的模型系统。PCB板打印完成后，将对应的外部模块进行焊接，并且测试和验证成功。最后，对设计进行归纳总结并完成本次的毕业论文。本文的结构如下：第一章阐述基于单片机的智能快递存取柜开展课题研究的目的及意义，接着将它在国内以及国外成长、发展的一系列情况进行简略的介绍和说明，最后对本篇的论文总体布局构造进行大致的介绍。第二章从功能需求方面出发来分析基于单片机的智能快递存取柜所需要实现的具体功能，然后分析本次设计的具体方案，即各功能部分模块分别采用哪种设备或是硬件。第三章分析基于单片机的智能快递存取柜的整体硬件电路，通过采用将整个硬件电路进行模块化的方式来详细介绍每部分的硬件工作原理。第四章主要是通过运用结合流程图进行相关部分的解释来概述本次设计系统的软件工作流程。第五章对基于单片机的智能快递存取柜进行系统测试，介绍软硬件整体调试流程。第六章总结全文，并对基于单片机的智能快递存取柜的改进提出一些意见。智能快递柜的总体设计2.1需求分析根据本次设计要求，智能快递柜需要能够实现以下的几个功能：显示功能：能够显示快递柜平时的界面，存取件的界面，管理员的界面以及系统进入报警状态的界面。短信验证码发送功能：当快递员输入对应用户的号码时，快递柜能够做出反应，随机产生验证码，使得对应用户的移动通信设备上能够接受并显示快递柜发出的验证码。指令输入功能：需要能够实现快递员在柜门上输入用户的号码，用户能够在柜门上输入收到的短信验证码以及管理员输入预先在快递柜系统里设置好的管理员密码以后能够进入到管理员界面并进行相应操作。密码识别功能：能够对输入的取件密码进行识别，并根据识别出来的结果决定快递柜的柜门是否打开。开/关锁控制功能：当快递柜系统接收到正确的验证码时，能够切换柜门的开关状态。报警功能：当检测到快递柜被撬动或者连续三次以上接收到错误的验证码时，系统能够发出“滴滴滴”的报警声响并且向远程的数据接收端发送报警短信。2.2系统方案设计本次设计的主控芯片采用的是STC89C52单片机。在收件人的电话由快递员完成输入操作后，由GSM模块自发行的作出反应，并向对应的取件人发送由系统随机产生的验证码。对于验证码和手机号的输入以及执行存取件时的操作主要是通过4x4的矩阵键盘来实现的。显示信息模块这一方面主要是通过1602液晶显示器来实现的。快递柜柜门的打开或是关闭和相关信息的提示这两个方面主要是通过电控锁和LED显示屏来实现的。特别地，当系统检测对快递柜的外界操作不是合法行为的时候，蜂鸣器会发出“滴滴滴”的报警声响,同时将操作界面保持一段时间的锁定。本次设计的系统方框图如图2-1所示。图2-1系统方框图系统核心硬件电路设计3.1单片机最小系统电路设计3.1.1外部晶振设计通常情况下，为了达到把时钟信号提供给系统的目的，我们一般采用的方法是将单片机晶振添加到设计的系统中。同时，为了避免出现所涉及的各部分的工作运行速度不一致的情况，大多情况下，可以通过在我们所设计的系统中共同使用晶振的方法来实现。当然，如果出现一些特殊情况，比如说是通信系统的基本频率和射频频率使用的晶振不相同，为了避免出现所涉及的各部分的工作运行速度不一致的情况，我们也可以通过采用调整电子的频率来实现。同时，如果我们能够进行采用将锁相环电路和晶振一起使用的方法，这样也能够达到我们获取的时钟频率是系统需要的这一目的。当然我们也可以做得到的是，如果时钟信号的工作频率出现不一致的情况，那么这些时钟信号便能够被不同的子系统获取到，具体的操作方法是使用相同的晶体振荡器和不同的相位回路。STC89C52振荡器的源，通常使用1的是频率为1.0592MHz的晶体发生器。考虑到振荡电路通常在单片机内部这个情况，所以我们一般采用的方法是将结晶发生器连接到外部的两个电容器。STC89C52内部的振荡器通常由强化的反相放大器构成。反馈部件由从XTAL1和XTAL2外部收集的晶体构成，与C1和C2形成并行谐振电路，形成自动发生器。考虑到容量设定，本次设计我们采用30pF。图2-2是这种顺序的外部晶体振荡器的具体连接方法。图3-1外部晶振电路注意STC89C52的频率范围从0到24兆赫不等。所以我们选择了频率大小数据为11.0592兆赫兹的石英晶体。1微秒大约是它的一个振荡周期，0.1微秒大约是它的一个机械周期。综上所述，本设计选择晶体振荡器能够满足系统的需要。3.1.2复位电路设计在某种状态下，链初始化函数主要由单变量的设定和重构构成。原则上，单片机的重启方案可以首先将状态机变为空状态。但是，在单片机中，重新构造这个过程主要进行的操作是将一部分寄存器和存储设备配置到制造商预先定义好的相关数值中去。单片机复位电路的原理大致可以描述成：将外置的相关电阻和电容放入到垂直引脚RST上，这样便能够做到单片机实现重新启动。复位水平连续超过2个循环的话，那个就有效了。根据RC切入的时间常数，可以计算出那个是什么样的值。复位电路由按键复位和电源复位两部分组成。图3-2所表示的是本次设计中系统所采用的复位电路。图3-2复位电路3.2LCD1602液晶液晶是一种高分子的材料。考虑到它各种的特殊性质，从20世纪中期以来，轻薄显示器广泛采用液晶。液晶分子所产生的点、线、面和灯的反面这些部分能够进行将对应的画面显示出来是液晶显示的主要原理。为了描述简单，通常把各种液晶显示器都直接称为液晶。考虑到液晶使用的温度范围比较窄，本次设计采用的液晶型号是LCD1602。3.2.11602液晶引脚功能1602液晶各个引脚接口说明如下表所示：表3-11602液晶引脚功能3.2.21602指令说明及时序一般情况下，会有11条各不相同的控制指令出现在1602液晶模块内部的控制器中，下表是我根据本次设计所枚举出的各项指令的具体说明：表3-21602指令说明及时序与HD44780能够做到被同时接受容纳的芯片时序表如下：表3-3与HD44780相兼容的芯片时序读写操作时序如图所示：图3-4读操作时序图3-5写操作时序3.2.31602液晶内存地址映射和标准字体表考虑到液晶显示模块是一种慢速显示的设备这一情况。所以我们采取的措施是在执行每条指令之前，都需要由系统确认该模块的忙号是不是低电平，如果是低电平，那么表示系统表示不忙，反之，则表示忙。图3-6表示的是1602的内部显示地址。图3-61602LCD内部显示地址在液晶模块的初始化操作中，我们首先要做的事情就是确定保证系统的显示模式是已经设置完成好的。同时，每次在我们进行将各项指令输入到对应地址的这一操作之前，都需要做的一件事情是判断该时刻的液晶模块是否正处在忙的这个状态。3.2.41602液晶一般初始化（复位过程）3.3矩阵键盘输入电路电压的高、低电平主要是通过按键的关闭来反映的。当出现高电平的情况，那么说明按键是断开了的，低电平的时候说明按键合上了。我们可以通过采取增加消除电平震颤的这一措施，进行这个措施的目的是为了确定保证CPU能够做到只确认一个键动作一次的操作，同时也能够实现的功能是防止有干扰信号对系统产生影响。按键抖动的画面可以由下图3-7显示出来。消除震颤的主要方法有硬方法和软方法这两种方法。同时，我们可以采用双稳态电路或滤波器消除电路这两个方法来将电平震颤的这个现象消除。当一个密钥被第一次检测到时，软件可以通过执行一个延迟程序的操作来确认这个密钥是否仍然处于关闭的状态。如果出现按键仍处于关闭状态这一情况，那么软件将能够做到确认按键已经被按下，这个方法主要是用来达到消除抖动和干扰影响的目的。按键界面的设计主要有独立按键和矩阵键盘两种方法。每个键都是独立的，并且每个键都连接到一个输入线。我们只要进行对输入行电平的检测，就可以达到识别密钥状态的目的。考虑到IO的设计会产生浪费资源这一缺点，同时，由于按键设计可选的方案还是比较多的，综合考虑到要尽可能的提高系统的可靠性以及要尽可能地把设计出来的键盘简单化，所以矩阵按键是最符合本设计的要求的。图3-7所表示是本次设计系统的关键电路。有键按下有键按下前沿抖动按键确定后沿抖动图3-7按键闭合及断开前后的电压矩阵键盘主要的构成要素有两个部分，分别是行行和列行，同时行和列的交点的地方就是键的位置。当我们按下键时，相应的线与线便会连通，相应的线或线会产生水平方向的变化。此时，单片机便可以通过检测线路或线路的电平变化来确定具体哪个键被按下。矩阵键盘常见的检测方法有逐点扫描、逐行扫描和全局扫描等。在本文中，考虑到各方面的因素，我们决定采用渐进扫描的方法来实现关键检测，其中P1.4-P1.7为列线,

P1.1-P0.3为行线。识别过程如下:确定键盘上是否有按钮被按下。每当列中的级别较低时，就表示该键已被按下。如果所有列中的级别都是高的，这意味着没有按下键盘。判断所按按钮的位置。在确认有按钮被按下之后，接着是确定此次动作具体按下了哪个按键，方法如下：设置每行为输出出口，将低电平输出，然后一次检查每行的电平状态。在确定键的位置后，需要对矩阵键盘中的每个键进行编号。在程序设计中，一般有计算算法和查找表法两种键的编码方式。图3-8按键电路3.4GSM模块电路设计GSM(GlobalSystemforMobileCommunications)移动通信系统主要由三个部分组成，它们分别是交换网络子系统、无线基站子系统以及移动终端设备。验证客户身份所需要的各种信息都包含在SIM卡中，同时一些与安全和机密有关的重要信息也可以由SIM卡来执行，从而避免出现未经授权的客户非法访问网络的情况。考虑到这么样的一个情况：在一些偏僻遥远的地区接收到由中国移动运营方给用户提供的无线信号会比其他地方所能够接收到的信号质量要好很多。所以本次设计用来采集移动信息的设备是全球SIM卡。一般情况下，3.4V~4.4V是VBAT模块的电压输入范围。综合考虑了各种因素，本次设计决定采用4.0V的电压。本设计采用100JF钽电容与1uF~10uF陶瓷电容(CB)并联。同时，为了能够达到有效地减小甚至消除高频干扰的目的，我们通过采用并联增加33pF和10pF电容的方法。与此同时，为了达到防止芯片被浪涌损坏的目的，本次的设计采用的方案是将5.1V/500MW齐纳二极管运用到了模块的VBAT引脚上。当进行PCB布局的过程时，我们要做到的一件事情是尽量保证电容和齐纳二极管与模块的VBAT引脚之间的距离能小就小。GSM实物如图所示。图3-9GSM实物图3.5继电器电路设计考虑到单片机是属于弱电类的器件，它的工作电压通常小于等于5V。其驱动电流低于mA水平。同时，继电器的驱动是属于典型的、简单的一个环节。因此，为了达到满足单片机等大功率负载接口的需要，我们可以采用继电器驱动的方法来实现。综合各个方面，PNP型的三极管放大电路是本设计的最优选择，主要结构如图3-10所示，三极管能够做到给线圈的两端提供相应电流的功能。当出现低电压通过单片机控制端发送到三极管的B极这个情况的时候，会使得三极管能够导通，有电流通过继电器的线圈，从而会使得继电器能够被拉起。相反，当电流通过单片机控制端流向晶体管的B极时，晶体管就会关闭。由于没有电流通过线圈继电器，继电器将被关闭。一件非常重要的事情是我们要确定保证一个二极管连接在继电器的两头，主要原因是当线圈通上电时，二极管对电路几乎没有影响。强大的反电动势是在继电器线圈关闭时产生的，而反向电动势的功能主要是通过继电器线圈两端的并联二极管实现的。如果没有补充说明反向二极管的话，会导致出现反向电动势直接作用，接着再驱动晶体管的现象，这会使得晶体管很容易就被烧坏。通过将发光二极管接在继电器的两端这一举措，可以从发光二极管的通断情况来判断继电器是否闭合。图3-10继电器与单片机连接系统软件设计4.1系统主程序设计对于本设计的快递取件柜，主要是通过单片机实现对快递取件柜的控制。可实现按下存储按钮时,货柜打开空箱子,对货物进行存储,并发送相应的手机号码6位数的验证码。当取物时按下取物按钮,输入相应的短信验证码,实现打开相应的箱子取出货物。蜂鸣器模块发出“滴滴滴”的报警提示声响，这一现象会出现在输入的验证码是不正确的情况下。还有一种情况是出现了用户忘记验证码，那么可以通过管理员进入管理员界面，手动打开箱子门取回物品，取物后验证码失效。下图4-1所表示的内容是本次设计主函数的程序图。图4-1主函数的程序图通过对实际情况的分析，我们可以绘制出下面这个流程图。液晶模块的显示、通信模块的子程序以及按键模块的程序组成了本设计的关键部分。本设计的核心工作流程：第一步，将硬件的各个功能模块进行初始化处理。这其中主要包括了液晶模块的显示，扫描矩阵键盘，GSM模块建立通讯。第二步，判断具体的按键被按下，然后进行相应的操作。主程序的流程图如下图4-2所示。开始开始程序初始化矩阵键盘扫描键值=10？存储包裹GSM模块发送短信取出包裹存储数据结束键值=11？YNN图4-2主程序流程图4.2液晶显示程序设计显示已经完成的数据是液晶显示模块的功能，同时该模块可以根据接受到相关指令把对应的内容投放在屏幕上。液晶显示模块大致的流程主要可以描述成：第一步，LCD1602液晶进行将数据对象赋予初值的操作；第二步，将相关信息进行显示；第三步，进行时间较短的延时稳定操作；第四步，将相关的显示数据投屏到液晶上；第五步，进行第二次时间较短的延时稳定操作。该模块的主要的流程图如下图4-3所示。开始开始LCD1602初始化短延时稳定送入显示数据短延时稳定送入显示结束图4-3液晶显示流程图4.3矩阵键盘程序设计本设计的按键部分是由4x4的矩阵键盘构成的，这一类的矩阵键盘一般有两个功能区域，分别是数字区域和英文字母区域，具体分布如下图4-4所示：图4-44*4矩阵键盘在本设计中，B和C两个按钮没有实际意义，数字区用于输入程序管理员密码、手机号码或验证码。A按钮用于进入管理员密码界面。*按钮用于删除错误输入的密码或存储密码。#按钮用于确认它或获取一些东西。管理员模式下，D为返回键。矩阵键盘的主要工作流程是：第一步，系统对列这个部分进行扫描操作；第二步，系统对是否有哪个按键被按下了进行判断，如果确认有按键被按下的这个操作，那么进行列扫描，如果没有按键被按下，那么跳过列扫描这个过程；第三步，进行计算键值保存的操作。该模块的主要的流程图如下图4-5所示。开始开始行扫描结束有按键按下计算键值保存列扫描YN图4-5键盘程序流程图4.4GSM模块程序设计GSM模块的主要工作流程是：第一步，由系统配置串口进行定时中断的操作；第二步，通过相关的串口来给GSM模块发送AT指令来达到将该模块进行初始化操作的目的；第三步，GSM模块在接收到指令数据之后对该指令进行确认操作；第四步，单片机串口对接收到的数据进行出发中断；第五步，收集相关数据并进行解析；第六步，进行整体的循环操作。该模块的主要的流程图如下图4-6所示。开始开始结束通过串口给GSM模块发送AT指令将其初始化配置系统配置串口定时中断GSM接收到指令数据后返回确认指令单片机串口接收到数据出发中断收集数据并解析进行循环操作图4-6GSM模块程序流程图本次设计的GSM模块发送短信验证码的相关程序如下图4-7所示。该段程序能够实现的大致功能是：第一步，查询GSM当前的状态，如果此时系统还没有将初始化这个任务完成，那么，系统进行初始化操作，具体来说是发送AT，能够做到响应上，将回显模块关闭，接着设置短信的处理方式。如果此时系统已经将初始化这个任务完成了，那么，直接进入到第二步。第二步，经过系统的相关处理，将随机产生的短信验证码发送到对应的用户手机上。图4-7GSM发送短信的程序图4.5继电器电路程序设计继电器电路模块的主要工作流程是：第一步，对系统进行初始化从而达到将继电器关闭的目的；第二步，系统对继电器是否需要工作进行判断，如果确认继电器需要继续工作，那么由IO口给予低电平来进行导通三极管的操作，如果确认继电器不需要继续工作，那么回归第一步，对系统进行初始化从而达到将继电器关闭的目的；第三步，进行将继电器运作起来的操作。该模块的主要的流程图如下图4-8所示。开始开始结束系统初始化关闭继电器继电器是否工作？IO口给予低电平导通三极管继电器动作是否图4-8继电器电路程序流程图5.系统测试电子系统的硬件和软件设计完成后，还需要经过最后一个步骤才能正式投入实际使用，这一步称为系统测试。系统测试主要通过系统的实际通电运行来观察系统是否按照预期的设定功能完成。单片机焊接部分如图5-1所示。部分使用PCB板刷制，集成模块通过飞线和焊接连接在相应的接口。图5-1单片机焊接部分基于单片机的智能快递存取柜设计实物如图5-2所示。图5-2智能快递柜实物快递柜实物接通电源，液晶显示屏的初始界面如图5-3所示，显示“welcometousestoragecabine”——欢迎使用储物柜。图5-3智能快递柜初始界面按下“存”功能按键，快递柜进入储物界面，如图5-4所示。在矩阵键盘上输入对应的电话号码，如图5-5所示。图5-4智能快递柜储物界面图a图5-5智能快递柜储物界面图b图5-6为手机收到快递柜发出的短信验证码。图5-7为快递柜储物成功界面，同时，快递柜最下面的四个箱子上的其中一个指示灯变亮，表示货物存入快递柜的该箱子。图5-6手机收到快递柜发出的验证码图5-7快递存取柜储物成功界面图5-8为按下“取”功能按键，快递柜进入取物界面。图5