CN105167547A - 智能信报箱系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种智能信报箱系统及其控制方法。本发明的智能信报箱系统包括单片机系统，红外感应系统，射频识别开锁系统，蜂鸣器报警系统，LED显示系统，独立电源系统,GSM通信系统。本发明的优点是自动发送短信通知用户，当系统检测到有信件时会即时给予用户提醒，方便用户及时快捷的取到信件，节约了时间提高了效率；射频识别实现用户身份认证，信报箱系统采用专享式原理设计，每个信报箱对应一张射频卡，提高了信件的安全性，大大减少了信件丢失的可能。

Description

智能信报箱系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及居民信报箱智能管理领域，具体涉及一种应用射频识别、传感器和单片机的智能信报箱系统及其控制方法。
背景技术
随着社会经济和科学技术的发展，物质生活水平和质量的提高，使得人们对生活智能和安全等方面的问题提出了更高的要求。为了解决传统信箱容易发生的锁孔堵塞、钥匙丢失、信件丢失等问题，保护信件的安全、有效，对此设计了一个智能信箱系统。与现有主流信报箱相比，本信报箱采用封闭式管理，增加了安全性，提高了用户数量。它还具有身份验证、来信提示等功能，使信件可以及时提醒，以免错过，可被广泛应用于小区、学校、医院、企业、物流等。
单片机体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现多种物理量的测量。在信息时代的今天，传感器作为获取信息转换信息的重要媒介，是实现自动化不可或缺的一个部分。
射频技术作为一个实用技术被广泛运用于各个领域，能实现能量、数据的快速转换，在科技快速发展的今天占有重要的地位，为快节奏的生活提供了极大的人便利。
发明内容
为提高信件的安全性和有效性，本发明提供一种智能、简单、便捷、人性化的智能信报箱系统及其控制方法。
本发明是通过以下技术方案来实现：一种智能信报箱指示系统及其控制方法，其特征是包括：其组成包括单片机系统，红外感应系统，射频识别开锁系统，蜂鸣器报警系统，LED显示系统，独立电源系统,GSM通信系统；其中红外感应模块连接单片机系统12脚；射频识别开锁模块1,2,3,4脚分别连接单片机系统21-25脚；GSM通信模块1,2脚连接单片机系统10,11脚；LED显示8-14脚分别连接单片机系统32-29脚，4,5,6脚分别连接单片机的27,26,28脚；蜂鸣器报警模块连接单片机的13脚。
所述射频识别开锁模块电路包括：芯片RC522，8脚接供电电源为3.3V，1,2,3,4,7脚分别与单片机21,22,23,24,25脚相连，5脚悬空，6脚接地；电磁继电器G8P-1C4P，4脚接PNP三极管S8550的集电极，5脚接地，以及其转换开关。三极管基极接电阻R6并与单片机14脚相连。
所述光红外感应模块电路包括：红外线发射管D2，阳极接VCC，接电阻R5，接GND；红外接收管D1，阴极接电阻R4,接VCC，阳极接GND。
所述蜂鸣器报警模块电路：蜂鸣器与PNP三极管S8550集电极连接，三极管发射极接VCC，三极管基极接电阻R7并与单片机13脚相连。
所述独立电源模块包括：通过电源转换LM2596模块做降压处理，使电源降到5V要求电压，L2596稳压模块使稳定，再经过AM1117-3.3将5V电源降成3.3射频识别所需电源。
所述GSM通信模块包括：GTM900串口通信模块，1,2脚分别接到单片机的10,11脚,3脚接地，4脚接VCC。
所述LED显示模块电路：LCD1602液晶屏显示，1脚接地，2脚接VCC，3脚为液晶显示器对比度调整端，接地电源时对比度最高，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。8-14脚分别连接单片机系统32-29脚，4,5,6脚分别连接单片机的27,26,28脚，15脚接VCC，16脚通过一个电阻R2接地。
所述单片机控制模块，采用STC89C52RC单片机，其电路晶振连接连个对地电容C1、C2与单片机18、19脚相连，形成振荡电路；电容C3通过对地电阻R3连接单片机9脚，形成复位电路。
本发明的有益效果是：
1.所述一种智能信报箱系统及其控制方法，使用GTM900串口通信模块与单片机相连，通过短信内容编码转换，实现自动发送短信通知用户，智能化程度高，无需人为控制。
2.所述一种智能信报箱系统及其控制方法，采用RFID射频识别技术，芯片RC522，实现用户身份认证，实现完全自动安全。
3.所述一种智能信报箱系统及其控制方法，使用红外发射管和红外接收管，可以通过光线的有无来检测信件，即收即报，使可以在任何天气任何时刻触发开启。
4.所述一种智能信报箱系统及其控制方法，采用分模块设计方法，设计冲孔板布线均匀，使得整个装置易于拆卸和组装。
附图说明
图1为智能信报箱系统整体结构框图
图2为单片机最小系统原理图
图3为电源转换稳压原理图
图4为红外感应原理图
图5为射频识别原理图
图6为液晶显示原理图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图1所示，本发明所述电路包括：单片机最小系统，光电传感系统，射频识别系统，自动开锁系统，蜂鸣器报警系统，LED显示系统，独立电源系统,串口通信系统。红外发射管D2发射出红外线，突然被遮挡时，即有信件投递到信报箱，红外接收管D1不能正常接收到光线，输出电平信号为0，,单片机外部中断，相应触发单片机程序，将接收信息号码实现十六进制编码，两位一反，号码的最后一位如果为单数，则高位补加F。通过Chinese_Unicode.exe文件，使短信内容转换为中文。GSM模块(GTM900)实现短信发送，用户接收短信通知。
如图2所示，主板包括单片机最小系统，电源稳压电路。单片机最小系统中单片机为STC89C51。18脚、19脚接有振荡电路，其中晶振频率为11.0592MHz。当给单片机加上工作所需直流电源时，振荡器就开始振荡起来。振荡电路的目的是为单片机工作提供所需的时钟脉冲信号。其中18脚和19脚分别对地接了一个47pF的电容，目的是防止单片机自激。同时在9脚也就是RST端外接了一个复位电路，目的是使单片机上电开始工作时，内部电路从初始状态开始工作。
如图3所示，电源转换稳压通过电源转换LM2596模块做降压处理，使电源降到5V要求电压，L2596稳压模块使稳定，给STC89C51单片机供电，再经过AM1117-3.3将5V电源降成3.3射频识别芯片RC522所需电源。
如图4所示，红外感应系统由红外发射管D2和红外接收管D1作为传感器，红外发射管D2发射出红外线，光线突然被遮挡时(即有信件投递到信报箱)，红外接收管D1不能正常接收到光线，输出电平信号为0，单片机INT0外部中断，相应触发单片机程序。
如图5所示，显示用户取信件时集成在信报箱门上的RFID系统阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活，射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去，系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到单片机进行相关处理，单片机根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制门锁电机控制系统动作，从而实现箱门的开关。
如图6所示，LED显示模块是LCD162液晶屏，列扫描采用三极管放大电流，加大扫描强度，提高点阵屏亮度。整个显示过程为先移出1个列数据信号，再移一个行信号，最后重复完成16行扫描。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的实施举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。

Claims (1)

1.一种智能信报箱系统及其控制方法，其特征包括：其组成包括单片机系统，红外感应系统，射频识别开锁系统，蜂鸣器报警系统，LED显示系统，独立电源系统,GSM通信系统；其中红外感应模块连接单片机系统12脚；射频识别开锁模块1,2,3,4脚分别连接单片机系统21-25脚；GSM通信模块1,2脚连接单片机系统10,11脚；LED显示8-14脚分别连接单片机系统32-29脚，4,5,6脚分别连接单片机的27,26,28脚；蜂鸣器报警模块连接单片机的13脚。
1)所述射频识别开锁模块电路包括：芯片RC522，8脚接供电电源为3.3V，1,2,3,4,7脚分别与单片机21,22,23,24,25脚相连，5脚悬空，6脚接地；电磁继电器G8P-1C4P，4脚接PNP三极管S8550的集电极，5脚接地，以及其转换开关。三极管基极接电阻R6并与单片机14脚相连。
2)所述红外感应模块电路包括：红外线发射管D2，阳极接VCC，接电阻R5，接GND；红外接收管D1，阴极接电阻R4,接VCC，阳极接GND。
3)所述蜂鸣器报警模块电路：蜂鸣器与PNP三极管S8550集电极连接，三极管发射极接VCC，三极管基极接电阻R7并与单片机13脚相连。
4)所述独立电源模块包括：通过电源转换LM2596模块做降压处理，使电源降到12V要求电压，L2596稳压模块使稳定，再经过AM1117-3.3将12V电源降成3.3射频识别所需电源。
5)所述GSM通信模块包括：GTM900串口通信模块，1,2脚分别接到单片机的10,11脚,3脚接地，4脚接VCC。
6)所述LED显示模块电路：LCD1602液晶屏显示，1脚接地，2脚接VCC，3脚为液晶显示器对比度调整端，接地电源时对比度最高(对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。8-14脚分别连接单片机系统32-29脚，4,5,6脚分别连接单片机的27,26,28脚，15脚接VCC，16脚通过一个电阻R2接地。
7)所述单片机控制模块，采用STC89C52RC单片机，其电路晶振连接连个对地电容C1、C2与单片机18、19脚相连，形成振荡电路；电容C3通过对地电阻R3连接单片机9脚，形成复位电路。
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