基于STM32的智能快遞系統(tǒng)

鄭文超+舒健+宋煜+朱興海

摘 要：本項(xiàng)目擬設(shè)計(jì)一種形似自動(dòng)售賣機(jī)的自動(dòng)取遞機(jī)構(gòu)，可自動(dòng)生成快遞編號(hào)和取件密碼，自動(dòng)識(shí)別輸入的快遞編號(hào)和取件密碼，將對(duì)應(yīng)的快遞從機(jī)構(gòu)中取出。機(jī)構(gòu)分為幾個(gè)區(qū)，分別存放常規(guī)尺寸的快遞、特殊件和超長(zhǎng)、超重件。機(jī)構(gòu)的核心為存放常規(guī)尺寸快遞的皮帶輪式機(jī)構(gòu)，皮帶外側(cè)配備放置快遞的可打開盒式機(jī)構(gòu)，輪由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可控，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)貨物出口處盒子的編碼，如果與輸入的快遞編號(hào)不同則繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，如果相同則打開出口的開關(guān)閥門，取件者即可從取件口取走快遞。對(duì)于易碎物品等特殊件，采用柜式存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。對(duì)于超長(zhǎng)和超重型的快遞，選擇旋轉(zhuǎn)軸豎直的輪輻機(jī)構(gòu)，外圓處同樣配置放置快遞的盒式機(jī)構(gòu)，從超長(zhǎng)、超重取件口取出快遞。取遞機(jī)的側(cè)面和后面設(shè)有快遞員專用口，負(fù)責(zé)放入快遞?？爝f員放入快遞，屏幕顯示當(dāng)前的盒子編號(hào)和隨機(jī)生成的密碼，快遞員將其派送給客戶，直到客戶從取件口輸入正確的編號(hào)和密碼，取走快遞，對(duì)應(yīng)盒子的信息復(fù)位為空，完成循環(huán)。利用此裝置可以實(shí)現(xiàn)快遞分發(fā)的無(wú)人化，解決了取快遞慢的問題，大大提高了效率，節(jié)省了很多人力物力。針對(duì)常規(guī)尺寸快遞而采用的皮帶輪式機(jī)構(gòu)可以通過增加高度的方式減小占地面積，節(jié)省了很大的空間。

關(guān)鍵詞：智能快遞；STM32微處理器；步進(jìn)電機(jī)

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電子商務(wù)的興起，我國(guó)的快遞行業(yè)迅速發(fā)展。隨著快遞量的增多，快遞行業(yè)逐漸顯現(xiàn)出各種問題?？爝f公司經(jīng)常出現(xiàn)的快遞“爆倉(cāng)”、人力成本的增加、配送效率的低下等因素制約了快遞公司的發(fā)展；隨著人們生活水平的提高，快遞量出現(xiàn)了爆發(fā)式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的人工配送方式逐漸無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求。傳統(tǒng)快遞服務(wù)需要投入大量人工，然而效率卻得不到提高，還易發(fā)生分發(fā)錯(cuò)誤與泄露顧客的隱私等問題。針對(duì)以上諸多問題，本文提出了一種基于STM32微處理器智能快遞系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)自動(dòng)派件、自助取件?？刂葡到y(tǒng)為STM32系列單片機(jī)，核心為存儲(chǔ)常規(guī)尺寸快遞的高度大，長(zhǎng)度、寬度較小的皮帶輪結(jié)構(gòu)，由于長(zhǎng)度寬度較小，所以改進(jìn)為前后雙向均設(shè)有取件口，皮帶上膠結(jié)或用其他方式固定多根細(xì)長(zhǎng)桿，細(xì)長(zhǎng)桿上配置存儲(chǔ)快遞的盒式機(jī)構(gòu)，盒式結(jié)構(gòu)可兩個(gè)方向開合，一個(gè)方向供客戶取件，另一方向供快遞員投遞，盒式機(jī)構(gòu)可隨帶的轉(zhuǎn)動(dòng)而以細(xì)長(zhǎng)桿為軸小角度旋轉(zhuǎn)。

1.工作流程（圖1）

1.1.1 快遞員投遞過程

在取遞機(jī)的側(cè)面設(shè)有投遞口，方便快遞員放入快遞，快遞口附近設(shè)有顯示屏和按鍵，顯示屏、按鍵受控制中心STM32控制，當(dāng)控制中心檢測(cè)到從按鍵上輸入的特殊編號(hào)及密碼時(shí)，自動(dòng)進(jìn)入投遞模式，投遞模式分為兩個(gè)部分，第一部分為超時(shí)限快遞的返回過程，即快遞在一定的時(shí)間一直未被取走，將被做返回處理，電機(jī)轉(zhuǎn)過一定角度，將超時(shí)限快遞的盒子開口對(duì)準(zhǔn)投遞口，顯示屏彈出字樣提示該快遞多長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)未被取走，隨即投遞員打開插銷，獲取貨主信息后再次派件，如果連續(xù)幾次未取件，則提醒快遞員取走該件，由快遞公司作相應(yīng)處理；第二部分為投件過程，系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)未處于等待狀態(tài)的盒子，電機(jī)按編號(hào)順序?qū)⒑凶娱_口對(duì)準(zhǔn)投遞口，快遞員放入后按確定鍵，系統(tǒng)根據(jù)盒子編號(hào)隨即生成對(duì)應(yīng)的密碼，并顯示在屏幕上，快遞員將編號(hào)和密碼等取件信息通過短信的形式發(fā)送給客戶，提醒前來(lái)取遞。

1.1.2 客戶取件過程

客戶取件過程分作幾種情況，分別為常規(guī)尺寸件、超長(zhǎng)件、超重件，常規(guī)尺寸和超長(zhǎng)超重件用特殊的編號(hào)加以區(qū)別，并在取件機(jī)顯眼位置做提醒，客戶根據(jù)不同編號(hào)前往不同取件口獲取快遞，取件前需輸入密碼，若連續(xù)3次輸錯(cuò)即對(duì)該編號(hào)件作延時(shí)取件處理，延時(shí)時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)屏蔽該編號(hào)，防止誤取或盜取，連續(xù)延時(shí)會(huì)使延時(shí)時(shí)間不斷增加，若為派件過程中快遞員將信息發(fā)送錯(cuò)誤，將作為超時(shí)限件處理。

2.服務(wù)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

機(jī)構(gòu)分為幾個(gè)區(qū)，分別存放常規(guī)尺寸的快遞、特殊件和超長(zhǎng)、超重件。機(jī)構(gòu)的核心為存放常規(guī)尺寸快遞的皮帶輪式機(jī)構(gòu)，皮帶外側(cè)配備放置快遞的可打開盒式機(jī)構(gòu)，輪由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)角度可控。該機(jī)構(gòu)高度大，長(zhǎng)度、寬度較小，前后雙向均設(shè)有取件口，皮帶上膠結(jié)或用其他方式固定多根細(xì)長(zhǎng)桿，細(xì)長(zhǎng)桿上配置存儲(chǔ)快遞的盒式機(jī)構(gòu)，盒式機(jī)構(gòu)上加工出細(xì)長(zhǎng)孔，與細(xì)長(zhǎng)桿配合。盒式結(jié)構(gòu)可兩個(gè)方向開合，一個(gè)方向供客戶取件，另一方向供快遞員投遞，盒式機(jī)構(gòu)可隨帶的轉(zhuǎn)動(dòng)而以細(xì)長(zhǎng)桿為軸小角度旋轉(zhuǎn)，如圖2所示。

對(duì)于易碎物品等特殊件，采用柜式存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，取件者輸入正確密碼后，柜門打開，取件者將快遞取走。

對(duì)于超長(zhǎng)和超重型的快件，選擇旋轉(zhuǎn)軸豎直的輪輻機(jī)構(gòu)，外圓處設(shè)有細(xì)長(zhǎng)桿，與放置快件的盒式機(jī)構(gòu)配合，通過單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一定的角度來(lái)選擇相應(yīng)的快件。

結(jié)語(yǔ)

隨著快遞行業(yè)的興起，物流配送尤其是“最后一公里”的配送問題給快遞行業(yè)帶來(lái)了極大的困擾。自動(dòng)取遞系統(tǒng)是快遞行業(yè)向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要實(shí)踐，在一定程度上解決了“最后一公里”的配送問題，可有效提升配送效率，降低物流成本。

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