CN109523715A - 一种基于物联网的自助快递柜及寄件、取件方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的自助快递柜，包括自助快递柜本体和自助快递柜控制电路；自助快递柜本体包括储物柜、触摸屏、储物单元柜、人体感应器、微型打印机、摄像头和防盗电子锁；快递柜控制电路包括微控制器模块、电源模块、数据存储电路模块、RS485通信电路模块、无线通信电路模块、第一USB接口电路和第二USB接口电路；微控制器模块的输入端接有卫星定位模块和人体感应电路模块，微控制器模块的输出端接有声光报警电路模块；本发明公开了一种基于物联网的自助寄件、取件方法。本发明结设计新颖合理，实现方便且成本低，能够节省大量的人工成本，提高寄件取件效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

Description

一种基于物联网的自助快递柜及寄件、取件方法

技术领域

本发明属于物流技术领域，具体涉及一种基于物联网的自助快递柜及寄件、取件方法。

背景技术

近年来，随着社会的快速发展，各种各样快递服务企业以及相关产品如雨后春笋般涌现，快递行业与人类生活也变得越来越密不可分，这种快速的物流方式使得人与人之间，城与城之间的距离变得越来越近。现有技术中，为了提高取件的效率，取件已由传统的快递员挨个打电话取件，更新为了菜鸟驿站取件、快递柜自助取件的方式；但是，现有技术中快递寄件方式还主要有两种：上门取件方式和客户送至快递点寄件的方式，上门取件方式虽然方便了客户，但却浪费了快递员宝贵的时间，使快递员无法从繁琐效率低的工作中解脱出来，造成了人力资源的极大浪费，而且有时客户还需要根据预先约定好的时间等候快递员的到来，无法去做应急的事情；而客户送至快递点寄件的方式，快递点一般处于较为隐蔽的角落里，不易寻找，且有时快递点取件的人较多，需要等待才能寄件，寄件效率低，给人们寄件带来了诸多不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、设计新颖合理、实现方便且成本低、能够节省大量的人工成本、提高寄件取件效率、实用性强、使用效果好、便于推广使用的基于物联网的自助快递柜。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于物联网的自助快递柜，包括自助快递柜本体和自助快递柜控制电路；

所述自助快递柜本体包括储物柜和设置在储物柜上的触摸屏，所述储物柜上设置有多个大小不同的储物单元柜，每个储物单元柜上均设置有储物单元柜门，所述储物单元柜门上贴有编号，所述储物单元柜门与储物单元柜的闭合位置处设置有防盗电子锁；所述触摸屏的下部设置有人体感应器和微型打印机，所述储物柜的顶部安装有摄像头；

所述自助快递柜控制电路包括微控制器模块和为自助快递柜控制电路中各用电模块供电的电源模块，以及与微控制器模块相接的数据存储电路模块、RS485通信电路模块、无线通信电路模块、第一USB接口电路和第二USB接口电路；所述微控制器模块的输入端接有卫星定位模块和人体感应电路模块，所述微控制器模块的输出端接有声光报警电路模块；

所述触摸屏与RS485通信电路模块连接，所述摄像头与第一USB接口电路连接，所述微型打印机与第二USB接口电路连接，所述防盗电子锁与微控制器模块相接。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述微控制器模块包括DSP芯片TMS320F2812、晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1、非极性电容CX1和非极性电容CX2，所述晶振Y1的一端和非极性电容CX1的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第77引脚连接，所述晶振Y1的另一端和非极性电容CX2的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第76引脚连接，所述非极性电容CX1的另一端和非极性电容CX2的另一端均接地，所述DSP芯片TMS320F2812的第31引脚、第64引脚、第81引脚、第114引脚、第145引脚和第69引脚均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述DSP芯片TMS320F2812的第23引脚、第37引脚、第56引脚、第75引脚、第100引脚、第112引脚、第128引脚、第143引脚和第154引脚均与电源模块的1.9V电压输出端连接，所述DSP芯片TMS320F2812的第19引脚、第32引脚、第38引脚、第52引脚、第58引脚、第70引脚、第78引脚、第86引脚、第99引脚、第105引脚、第113引脚、第120引脚、第129引脚、第142引脚和第153引脚均接地；所述复位电路包括微处理器监控器芯片MAX690_ESA、开关二极管DT1、非极性电容CX64、非极性电容CX65、电阻RX8和电阻RX9，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第1引脚、第2引脚、第8引脚和非极性电容CX64的一端均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第3引脚、第4引脚和非极性电容CX64的另一端均接地，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第6引脚与DSP芯片TMS320F2812的第92引脚连接，且通过电阻RX9与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第7引脚、开关二极管DT1的阳极、电阻RX8的一端和非极性电容CX65的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第135引脚连接，所述开关二极管DT1的阴极和电阻RX8的另一端均与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述非极性电容CX65的另一端接地。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述数据存储电路模块包括存储芯片AT24C256、电阻RX11、电阻RX13和电阻RX14，所述存储芯片AT24C256的第5引脚与DSP芯片TMS320F2812的第82引脚连接，且通过电阻RX13与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第6引脚与DSP芯片TMS320F2812的第34引脚连接，且通过电阻RX14与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第8引脚与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第1引脚、第2引脚、第4引脚和第7引脚均接地，所述存储芯片AT24C256的第3引脚通过电阻RX11接地。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述RS485通信电路模块包括RS485通信芯片MAX3485CPA、RS485接口J10、非极性电容CS1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3、电阻RS4和电阻RS5，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第1引脚与DSP芯片TMS320F2812的第155引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第2引脚和第3引脚均与DSP芯片TMS320F2812的第42引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第4引脚与DSP芯片TMS320F2812的第157引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第5引脚接地，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第6引脚通过电阻RS5与电源模块的3.3V电压输出端连接，且与电阻RS3的一端和电阻RS4的一端均连接，所述电阻RS4的另一端与RS485接口J10的一端连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第7引脚通过电阻RS1接地，且与电阻RS3的另一端和电阻RS2的一端均连接，所述电阻RS2的另一端与RS485接口J10的另一端连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第8引脚与电源模块的3.3V电压输出端连接，且通过非极性电容CS1接地；

所述无线通信电路模块包括异步通信电路、与异步通信电路连接的CDMA模块、与CDMA模块连接的UIM卡接口电路和接在UIM卡接口电路上的UIM卡，所述异步通信电路包括芯片SN74AHC245、非极性电容C13、电阻R9和电阻R10，所述芯片SN74AHC245的第1引脚、第10引脚和第19引脚均接地，所述芯片SN74AHC245的第2引脚与DSP芯片TMS320F2812的第91引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第5引脚与DSP芯片TMS320F2812的第93引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第7引脚与DSP芯片TMS320F2812的第94引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第14引脚通过电阻R10与DSP芯片TMS320F2812的第174引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第17引脚通过电阻R9与DSP芯片TMS320F2812的第90引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第20引脚与电源模块的3.3V电压输出端连接且通过非极性电容C13接地；所述CDMA模块包括芯片CEM800、非极性电容C18、非极性电容C19、非极性电容C20和非极性电容C21，所述芯片CEM800的第1引脚、第3引脚、第5引脚和第7引脚均与电源模块的3.7V电压输出端连接，所述芯片CEM800的第2引脚、第4引脚、第6引脚、第8引脚、第50引脚和第56引脚均接地，所述芯片CEM800的第30引脚与芯片SN74AHC245的第18引脚连接，所述芯片CEM800的第32引脚与芯片SN74AHC245的第3引脚连接，所述芯片CEM800的第36引脚与芯片SN74AHC245的第6引脚连接，所述芯片CEM800的第38引脚与芯片SN74AHC245的第13引脚连接，所述非极性电容C18、非极性电容C19、非极性电容C20、非极性电容C21和非极性电容C76并联接在电源模块的3.7V电压输出端与地之间；所述UIM卡接口电路包括用于插入UIM卡的UIM卡槽UIM、电阻R11、电阻R20、电阻R21、电阻R22、非极性电容C14、非极性电容C23、非极性电容C24、非极性电容C25、稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6和稳压二极管D7，所述UIM卡槽UIM的第2引脚与芯片CEM800的第46引脚和电阻R11的一端连接，所述UIM卡槽UIM的第3引脚与电阻R22的一端连接，所述电阻R11的另一端、电阻R22的另一端、非极性电容C23的一端和稳压二极管D5的负极均与芯片CEM800的第44引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第4引脚、非极性电容C14的一端和稳压二极管D4的负极均与芯片CEM800的第46引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第5引脚与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端、非极性电容C24的一端和稳压二极管D6的负极均与芯片CEM800的第42引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第6引脚与电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端、非极性电容C25的一端和稳压二极管D7的负极均与芯片CEM800的第48引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第1引脚、非极性电容C14的另一端、稳压二极管D4的正极、非极性电容C23的另一端、稳压二极管D5的正极、非极性电容C24的另一端、稳压二极管D6的正极、非极性电容C25的另一端和稳压二极管D7的正极均接地；

所述第一USB接口电路包括USB接口U4、极性电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述USB接口U4的第1引脚与电源模块的5V电压输出端连接，且通过极性电容C2接地；所述USB接口U4的第2引脚通过电阻R5与DSP芯片TMS320F2812的第21引脚连接，且通过电阻R4接地；所述USB接口U4的第3引脚通过电阻R6与DSP芯片TMS320F2812的第24引脚连接，且通过电阻R3接地；所述USB接口U4的第4引脚、第5引脚和第6引脚均接地；所述摄像头接在USB接口U4上；

所述第二USB接口电路包括USB接口U5、极性电容C1、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，所述USB接口U5的第1引脚与电源模块的5V电压输出端连接，且通过极性电容C1接地；所述USB接口U5的第2引脚通过电阻R13与DSP芯片TMS320F2812的第27引脚连接，且通过电阻R12接地；所述USB接口U5的第3引脚通过电阻R14与DSP芯片TMS320F2812的第30引脚连接，且通过电阻R15接地；所述USB接口U5的第4引脚、第5引脚和第6引脚均接地；所述微型打印机接在USB接口U5上。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述卫星定位模块为BD/GPS双模接收机模块ATGM332D，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的RXD引脚与DSP芯片TMS320F2812的第87引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的TXD引脚与DSP芯片TMS320F2812的第89引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的时间脉冲信号引脚PPS与DSP芯片TMS320F2812的第95引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的VCC引脚与电源模块的3.3V电压输出端连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的GND引脚接地。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述人体感应电路模块包括人体红外传感器HC-SR501、红外热释电处理芯片BISS0001、微波探测器TWH9251、与门芯片SN74F08D、运算放大器芯片LM324、三极管Q3和三极管Q4，所述人体红外传感器HC-SR501的电源正极引脚V+与电源模块的5V电压输出端连接，所述人体红外传感器HC-SR501的电源负极引脚V-接地，所述人体红外传感器HC-SR501的信号输出端引脚OUT与红外热释电处理芯片BISS0001的第14引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第1引脚、第8引脚、第9引脚和第11引脚均与电源模块的5V电压输出端连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第10引脚通过电阻R32接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第12引脚通过串联的电阻R34和非极性电容C7与红外热释电处理芯片BISS0001的第16引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第13引脚与电阻R34和非极性电容C7的连接端连接，且通过非极性电容C8与红外热释电处理芯片BISS0001的第12引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第15引脚通过电阻R35与红外热释电处理芯片BISS0001的第16引脚连接，且通过串联的非极性电容C10和电阻R36接地，所述非极性电容C10和电阻R36的连接端通过非极性电容C9接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第6引脚通过串联的电阻R37和非极性电容C11接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第5引脚与电阻R37和非极性电容C11的连接端连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第4引脚通过非极性电容C12接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第3引脚与第4引脚之间接有电阻R38，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第2引脚与门芯片SN74F08D的第1引脚连接，且通过电阻R44与三极管Q4的基极连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第1引脚通过电阻R43与三极管Q3的基极和三极管Q4的集电极连接；所述微波探测器TWH9251的电源正极引脚V+和运算放大器芯片LM324的第11引脚均与电源模块的12V电压输出端连接，所述微波探测器TWH9251的电源负极引脚V-接地，所述微波探测器TWH9251的信号输出端引脚OUT通过电阻R40与运算放大器芯片LM324的第3引脚连接，所述运算放大器芯片LM324的第2引脚通过串联的电阻R41和电阻R42与门芯片SN74F08D的第2引脚和三极管Q3的集电极连接，所述运算放大器芯片LM324的第1引脚与电阻R41和电阻R42的连接端连接，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚、三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均接地，所述门芯片SN74F08D的第3引脚与DSP芯片TMS320F2812的第21引脚连接。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述声光报警电路模块包括PNP型三极管Q1、蜂鸣器HA1、发光二极管D17、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R7与DSP芯片TMS320F2812的第36引脚连接，所述三极管Q1的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与电源模块的5V电压输出端连接，所述发光二极管D17的阴极通过电阻R8与DSP芯片TMS320F2812的第39引脚连接，所述发光二极管D17的阳极与电源模块的5V电压输出端连接。

上述的一种基于物联网的自助快递柜，所述防盗电子锁包括电子锁和设置在电子锁上的防拆电路，所述电子锁的控制信号输入端与DSP芯片TMS320F2812的第80引脚连接；所述防拆电路包括震动开关SW-18010P、比较器U6和滑动变阻器RW1，所述震动开关SW-18010P的一端与比较器U6的同相输入端相接，且通过电阻R19与电源模块的5V电压输出端连接，且通过电容C16接地，所述震动开关SW-18010P的另一端接地，所述滑动变阻器RW1的一个固定端与电源模块的5V电压输出端连接，所述滑动变阻器RW1的另一个固定端接地，所述比较器U6的反相输入端与滑动变阻器RW1的滑动端相接，所述比较器U6的输出端为所述防拆电路的输出端，所述防拆电路的输出端与DSP芯片TMS320F2812的第85引脚连接。

本发明还公开了一种设计新颖合理、能够节省大量的人工成本、提高寄件取件效率、实用性强、使用效果好、便于推广使用的自助快递柜的寄件、取件方法，其特征在于，所述自助快递柜的寄件方法包括以下步骤：

步骤A1、当用户有寄快递的需求时，找到附近自助快递柜，点击触摸屏，触摸屏上出现用户寄件、用户取件、新用户注册、快递员存件和快递员取件四个选项，当用户为新用户时，新用户在触摸屏上选择新用户注册选项，触摸屏上出现用户注册需扫描的二维码，新用户扫描二维码，完成个人信息的注册认证，所述注册认证包括个人身份证实名认证和个人手机号登记，自助快递柜的微控制器模块采集用户注册信息并将用户注册信息通过无线通信电路模块发送给监控中心服务器，监控中心服务器对用户注册信息进行存储；然后，新用户选择用户寄件选项；当用户为老用户时，老用户直接选择用户寄件选项；当选择用户寄件选项后，触摸屏上出现不同可供选择的快递公司；

步骤A2、用户选择一个快递公司，并扫描随即出现的二维码，不同快递公司对应不同二维码，用户填写所寄物品的种类、外包装大小规格信息、重量和收寄方地址信息；微控制器模块采集用户所寄物品的种类、外包装大小规格信息、重量和收寄方地址信息，先根据外包装大小规格信息查找是否有合适大小的空储物单元柜，当没有合适大小的空储物单元柜时，提示用户没有合适的空储物单元柜，结束寄件；当有合适大小的空储物单元柜时，根据重量和收寄方地址信息给出费用并通过触摸屏显示收费指令；用户付费后，微控制器模块选择内部为空且大小规格满足需求的储物单元柜，控制该储物单元柜的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开；同时，触摸屏显示打印快递单选项；

步骤A3、用户选择打印快递单选项，微控制器模块控制微型打印机打印两份快递单，用户将一份快递单贴在所寄物品的外包装上，将另一份快递单自留；

步骤A4、用户将贴有快递单的所寄物品放入储物单元柜门打开的储物单元柜内后，关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成寄件；

步骤A5、微控制器模块将寄件方信息通过无线通信电路模块发送给监控中心服务器，监控中心服务器通过手机短信的方式，通知相应快递公司在规定时间进行统一揽件，每个快递公司配有专属编码，当快递员到达自助快递柜处时，在触摸屏上选择快递员取件选项，并在随即出现的编码输入框内输入公司专属编码，再在出现的身份验证框内输入身份验证密码，身份验证合格后，微控制器模块控制属于该快递公司揽件范围内的快递所属储物单元柜的防盗电子锁打开，快递员一一揽件后再关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成统一揽件；

以上步骤A1至A5的过程中，当人体感应器检测到有人靠近自助快递柜时，微控制器模块控制摄像头启动，采集用户寄件影像资料和快递员取件影像资料，将用户寄件影像资料通过无线通信电路模块发送到监控中心服务器，当快递公司发现用户所寄物品存在违禁物品并造成社会危害时，能够根据用户寄件影像资料追查寄件人进行问责；将快递员取件影像资料传送到用户手机上，用户能够获知所寄物品的实时状态；当有不法分子不合规定撬开防盗电子锁意图取走用户所寄物品时，微控制器模块控制摄像头采集不法分子不合规操作影像信息并传送到用户手机上，用户第一时间获知信息并报警；

所述自助快递柜的取件方法包括以下步骤：

步骤B1、当快递员需要送件时，找到自助快递柜，点击触摸屏，触摸屏上出现用户寄件、用户取件、新用户注册和快递员存取件四个选项，快递员选择快递员存件选项，并在随即出现的编码输入框内输入公司专属编码，再在出现的身份验证框内输入身份验证密码，身份验证合格后，触摸屏上出现输入所存物品规格信息的输入框，快递员输入所存物品规格信息后，微控制器模块根据外包装大小规格信息查找是否有合适大小的空储物单元柜，当没有合适大小的空储物单元柜时，提示快递员没有合适的空储物单元柜，结束存件；当有合适大小的空储物单元柜时，微控制器模块选择内部为空且大小规格满足需求的储物单元柜，控制该储物单元柜的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开；

步骤B2、快递员将所存物品放入储物单元柜门打开的储物单元柜内后，关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成存件；微控制器模块将该快递公司使用1次自助快递柜的信息通过无线通信电路模块发送给监控中心服务器，监控中心服务器给快递公司计费并从快递公司的预存费用里扣除相应金额，且发余额提醒短信给快递公司；

步骤B3、监控中心服务器发送与所存储物单元柜打开对应的取件码给用户手机；

步骤B4、用户接收到手机短信后，前往自助快递柜所在地点，在触摸屏上选择用户取件选项，在随即出现的取件码输入框内输入取件码，取件码校对正确后，微控制器模块控制相应的储物单元柜的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开，用户取件，再关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成取件；微控制器模块通过无线通信电路模块发送用户完成取件的信息给监控中心服务器，监控中心服务器再发送给快递公司；

以上步骤B1至B4的过程中，当人体感应器检测到有人靠近自助快递柜时，微控制器模块控制摄像头启动，采集快递员存件影像资料和用户取件影像资料，将快递员存件影像资料和用户取件影像资料通过无线通信电路模块发送到监控中心服务器，方便日后查阅；当有不法分子不合规定撬开防盗电子锁意图取走快递员所存物品时，微控制器模块控制摄像头采集不法分子不合规操作影像信息并传送给快递员手机，快递员第一时间获知信息并报警。

上述的方法，步骤A5中所述身份验证密码包括身份证号码和在快递员输入身份证号码后监控中心服务器发送到快递员手机上的8位动态密码，所述8位动态密码的前2位和后2位均为监控中心服务器随机生成的字母串，所述8位动态密码的中间4位为监控中心服务器随机生成的数字串；

当身份证号码验证合格后，判断为真快递员，快递员输入8位动态密码时，所述监控中心服务器的具体工作过程为：步骤C1、监控中心服务器将快递员输入的动态密码与其发送的8位动态密码相比对，当不同时，继续发送新的动态密码给快递员手机，提醒快递员重新输入；当相同时，监控中心服务器发送打开防盗电子锁的指令给微控制器模块，并标记该动态密码为已使用，下次生成动态密码时避开标记为已使用的动态密码，并在10天后将标记为已使用的动态密码删除；

当身份证号码验证不合格时，判断为伪快递员，监控中心服务器发送指令给微控制器模块，微控制器模块控制摄像头启动，采集伪快递员的影像资料，并将影像资料通过无线通信电路模块发送到监控中心服务器，当出现用户寄件丢失情况时，提供影像资料证据；同时，监控中心服务器向对应的快递公司发送有快递员不正当操作的通知，相应快递公司核查其公司所有快递员，并登陆监控中心服务器进行验证后才能再次进行取件。

发明与现有技术相比具有以下优点：

1、发明自助快递柜本体的结构和自助快递柜控制电路的电路结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、发明的自助快递柜控制电路，通过设计RS485通信电路模块的硬件电路，用于建立微控制器模块与触摸屏之间的数据通信连接，能够实现稳定可靠的数据传输，且数据传输速率高。

3、发明的自助快递柜控制电路，通过设计无线通信电路模块的硬件电路，用于建立自助快递柜与远程监控中心服务器的数据通信连接，无需接线，使用方便。

4、发明的自助快递柜控制电路，通过设计第一USB接口电路的硬件电路，用于连接摄像头，能够用于实时监控自助快递柜周围环境；通过设计数据存储电路模块的硬件电路，能够用于监控视频的存储，另外，数据存储电路模块存储的数据还能够通过无线通信电路模块发送给远程监控中心服务器，提高了自助快递柜使用的安全性。

5、发明的自助快递柜控制电路，通过设计第二USB接口电路的硬件电路，用于连接微型打印机，能够实时打印快递单，功能完备。

6、本发明的防盗电子锁，通过设置防拆电路，有人插锁或恶意打开柜门时，能够及时传输信号给微控制器模块，微控制器模块能够控制声光报警电路模块发出声光报警信号，有效提高了寄件的安全性。

7、发明的自助快递柜，工作可靠性高，其自助快递柜控制电路为有效提高寄件取件效率提供了硬件电路载体，能够用于实现现有技术中的自助寄件取件方法，发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

8、本发明的寄件方法，提供了视频采集和防盗电子锁双重安全保障，能够有效保证寄件的安全性；再通过取件时，对快递员的身份进行验证，进一步提高了寄件的安全性。

9、本发明的寄件方法，能够实现快递员统一揽件，有效提高了寄件效率，节省了寄件用户及快递员的时间。

10、本发明的取件方法，提供了视频采集和防盗电子锁双重安全保障，能够有效保证存件的安全性。

综上所述，发明的设计新颖合理，实现方便且成本低，能够节省大量的人工成本，提高寄件取件效率，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明自助快递柜的结构示意图；

图2为本发明自助快递柜控制电路的电路原理框图；

图3为本发明微控制器模块的电路原理图；

图4为本发明复位电路的电路原理图；

图5为本发明数据存储电路模块的电路原理图；

图6为本发明RS485通信电路模块的电路原理图；

图7为本发明异步通信电路的电路原理图；

图8为本发明CDMA模块的电路原理图；

图9为本发明UIM卡接口电路的电路原理图；

图10为本发明第一USB接口电路的电路原理图；

图11为本发明第二USB接口电路的电路原理图；

图12为本发明卫星定位模块的电路原理图；

图13为本发明人体感应电路模块的电路原理图；

图14为本发明声光报警电路模块的电路原理图。

图15为本发明防拆电路的电路原理图。

附图标记说明:

1—储物柜； 2—储物单元柜； 3—摄像头；

4—触摸屏； 5—人体感应器； 6—微型打印机；

8—微控制器模块； 9—电源模块；

10—数据存储电路模块； 11—RS485通信电路模块；

12—无线通信电路模块； 13—第一USB接口电路；

14—第二USB接口电路； 15—卫星定位模块；

16—人体感应电路模块； 17—声光报警电路模块。

具体实施方式

如图1所示，本发明的基于物联网的自助快递柜，包括自助快递柜本体和自助快递柜控制电路；

如图1所示，所述自助快递柜本体包括储物柜1和设置在储物柜1上的触摸屏4，所述储物柜1上设置有多个大小不同的储物单元柜2，每个储物单元柜2上均设置有储物单元柜门，所述储物单元柜门上贴有编号，所述储物单元柜门与储物单元柜2的闭合位置处设置有防盗电子锁；所述触摸屏4的下部设置有人体感应器5和微型打印机6，所述储物柜1的顶部安装有摄像头3；

如图2所示，所述自助快递柜控制电路包括微控制器模块8和为自助快递柜控制电路中各用电模块供电的电源模块9，以及与微控制器模块8相接的数据存储电路模块10、RS485通信电路模块11、无线通信电路模块12、第一USB接口电路13和第二USB接口电路14；所述微控制器模块8的输入端接有卫星定位模块15和人体感应电路模块16，所述微控制器模块8的输出端接有声光报警电路模块17；

所述触摸屏4与RS485通信电路模块11连接，所述摄像头3与第一USB接口电路13连接，所述微型打印机6与第二USB接口电路14连接，所述防盗电子锁与微控制器模块8相接。

本实施例中，所述微控制器模块8包括DSP芯片TMS320F2812、晶振电路和复位电路，如图3所示，所述晶振电路包括晶振Y1、非极性电容CX1和非极性电容CX2，所述晶振Y1的一端和非极性电容CX1的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第77引脚连接，所述晶振Y1的另一端和非极性电容CX2的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第76引脚连接，所述非极性电容CX1的另一端和非极性电容CX2的另一端均接地，所述DSP芯片TMS320F2812的第31引脚、第64引脚、第81引脚、第114引脚、第145引脚和第69引脚均与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述DSP芯片TMS320F2812的第23引脚、第37引脚、第56引脚、第75引脚、第100引脚、第112引脚、第128引脚、第143引脚和第154引脚均与电源模块9的1.9V电压输出端连接，所述DSP芯片TMS320F2812的第19引脚、第32引脚、第38引脚、第52引脚、第58引脚、第70引脚、第78引脚、第86引脚、第99引脚、第105引脚、第113引脚、第120引脚、第129引脚、第142引脚和第153引脚均接地；如图4所示，所述复位电路包括微处理器监控器芯片MAX690_ESA、开关二极管DT1、非极性电容CX64、非极性电容CX65、电阻RX8和电阻RX9，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第1引脚、第2引脚、第8引脚和非极性电容CX64的一端均与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第3引脚、第4引脚和非极性电容CX64的另一端均接地，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第6引脚与DSP芯片TMS320F2812的第92引脚连接，且通过电阻RX9与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第7引脚、开关二极管DT1的阳极、电阻RX8的一端和非极性电容CX65的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第135引脚连接，所述开关二极管DT1的阴极和电阻RX8的另一端均与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述非极性电容CX65的另一端接地。

本实施例中，如图5所示，所述数据存储电路模块10包括存储芯片AT24C256、电阻RX11、电阻RX13和电阻RX14，所述存储芯片AT24C256的第5引脚与DSP芯片TMS320F2812的第82引脚连接，且通过电阻RX13与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第6引脚与DSP芯片TMS320F2812的第34引脚连接，且通过电阻RX14与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第8引脚与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第1引脚、第2引脚、第4引脚和第7引脚均接地，所述存储芯片AT24C256的第3引脚通过电阻RX11接地。

本实施例中，如图6所示，所述RS485通信电路模块11包括RS485通信芯片MAX3485CPA、RS485接口J10、非极性电容CS1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3、电阻RS4和电阻RS5，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第1引脚与DSP芯片TMS320F2812的第155引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第2引脚和第3引脚均与DSP芯片TMS320F2812的第42引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第4引脚与DSP芯片TMS320F2812的第157引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第5引脚接地，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第6引脚通过电阻RS5与电源模块9的3.3V电压输出端连接，且与电阻RS3的一端和电阻RS4的一端均连接，所述电阻RS4的另一端与RS485接口J10的一端连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第7引脚通过电阻RS1接地，且与电阻RS3的另一端和电阻RS2的一端均连接，所述电阻RS2的另一端与RS485接口J10的另一端连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第8引脚与电源模块9的3.3V电压输出端连接，且通过非极性电容CS1接地；

通过设计RS485通信电路模块11的硬件电路，用于建立微控制器模块8与触摸屏4之间的数据通信连接，能够实现稳定可靠的数据传输，且数据传输速率高。

本实施例中，所述无线通信电路模块12包括异步通信电路、与异步通信电路连接的CDMA模块、与CDMA模块连接的UIM卡接口电路和接在UIM卡接口电路上的UIM卡，如图7所示，所述异步通信电路包括芯片SN74AHC245、非极性电容C13、电阻R9和电阻R10，所述芯片SN74AHC245的第1引脚、第10引脚和第19引脚均接地，所述芯片SN74AHC245的第2引脚与DSP芯片TMS320F2812的第91引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第5引脚与DSP芯片TMS320F2812的第93引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第7引脚与DSP芯片TMS320F2812的第94引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第14引脚通过电阻R10与DSP芯片TMS320F2812的第174引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第17引脚通过电阻R9与DSP芯片TMS320F2812的第90引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第20引脚与电源模块9的3.3V电压输出端连接且通过非极性电容C13接地；如图8所示，所述CDMA模块包括芯片CEM800、非极性电容C18、非极性电容C19、非极性电容C20和非极性电容C21，所述芯片CEM800的第1引脚、第3引脚、第5引脚和第7引脚均与电源模块9的3.7V电压输出端连接，所述芯片CEM800的第2引脚、第4引脚、第6引脚、第8引脚、第50引脚和第56引脚均接地，所述芯片CEM800的第30引脚与芯片SN74AHC245的第18引脚连接，所述芯片CEM800的第32引脚与芯片SN74AHC245的第3引脚连接，所述芯片CEM800的第36引脚与芯片SN74AHC245的第6引脚连接，所述芯片CEM800的第38引脚与芯片SN74AHC245的第13引脚连接，所述非极性电容C18、非极性电容C19、非极性电容C20、非极性电容C21和非极性电容C76并联接在电源模块9的3.7V电压输出端与地之间；如图9所示，所述UIM卡接口电路包括用于插入UIM卡的UIM卡槽UIM、电阻R11、电阻R20、电阻R21、电阻R22、非极性电容C14、非极性电容C23、非极性电容C24、非极性电容C25、稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6和稳压二极管D7，所述UIM卡槽UIM的第2引脚与芯片CEM800的第46引脚和电阻R11的一端连接，所述UIM卡槽UIM的第3引脚与电阻R22的一端连接，所述电阻R11的另一端、电阻R22的另一端、非极性电容C23的一端和稳压二极管D5的负极均与芯片CEM800的第44引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第4引脚、非极性电容C14的一端和稳压二极管D4的负极均与芯片CEM800的第46引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第5引脚与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端、非极性电容C24的一端和稳压二极管D6的负极均与芯片CEM800的第42引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第6引脚与电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端、非极性电容C25的一端和稳压二极管D7的负极均与芯片CEM800的第48引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第1引脚、非极性电容C14的另一端、稳压二极管D4的正极、非极性电容C23的另一端、稳压二极管D5的正极、非极性电容C24的另一端、稳压二极管D6的正极、非极性电容C25的另一端和稳压二极管D7的正极均接地；

通过设计无线通信电路模块12的硬件电路，用于建立自助快递柜与远程监控中心服务器的数据通信连接，无需接线，使用方便。

本实施例中，如图10所示，所述第一USB接口电路13包括USB接口U4、极性电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述USB接口U4的第1引脚与电源模块9的5V电压输出端连接，且通过极性电容C2接地；所述USB接口U4的第2引脚通过电阻R5与DSP芯片TMS320F2812的第21引脚连接，且通过电阻R4接地；所述USB接口U4的第3引脚通过电阻R6与DSP芯片TMS320F2812的第24引脚连接，且通过电阻R3接地；所述USB接口U4的第4引脚、第5引脚和第6引脚均接地；所述摄像头3接在USB接口U4上；

通过设计第一USB接口电路13的硬件电路，用于连接摄像头3，能够用于实时监控自助快递柜周围环境；通过设计数据存储电路模块10的硬件电路，能够用于监控视频的存储，另外，数据存储电路模块10存储的数据还能够通过无线通信电路模块12发送给远程监控中心服务器，提高了自助快递柜使用的安全性。

本实施例中，如图11所示，所述第二USB接口电路14包括USB接口U5、极性电容C1、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，所述USB接口U5的第1引脚与电源模块9的5V电压输出端连接，且通过极性电容C1接地；所述USB接口U5的第2引脚通过电阻R13与DSP芯片TMS320F2812的第27引脚连接，且通过电阻R12接地；所述USB接口U5的第3引脚通过电阻R14与DSP芯片TMS320F2812的第30引脚连接，且通过电阻R15接地；所述USB接口U5的第4引脚、第5引脚和第6引脚均接地；所述微型打印机6接在USB接口U5上。

通过设计第二USB接口电路14的硬件电路，用于连接微型打印机6，能够实时打印寄件回执，功能完备。

本实施例中，如图12所示，所述卫星定位模块15为BD/GPS双模接收机模块ATGM332D，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的RXD引脚与DSP芯片TMS320F2812的第87引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的TXD引脚与DSP芯片TMS320F2812的第89引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的时间脉冲信号引脚PPS与DSP芯片TMS320F2812的第95引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的VCC引脚与电源模块9的3.3V电压输出端连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的GND引脚接地。卫星定位模块15能够定位自护快递柜的具体位置，方便寄件取件及管理。

本实施例中，如图13所示，所述人体感应电路模块16包括人体红外传感器HC-SR501、红外热释电处理芯片BISS0001、微波探测器TWH9251、与门芯片SN74F08D、运算放大器芯片LM324、三极管Q3和三极管Q4，所述人体红外传感器HC-SR501的电源正极引脚V+与电源模块9的5V电压输出端连接，所述人体红外传感器HC-SR501的电源负极引脚V-接地，所述人体红外传感器HC-SR501的信号输出端引脚OUT与红外热释电处理芯片BISS0001的第14引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第1引脚、第8引脚、第9引脚和第11引脚均与电源模块9的5V电压输出端连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第10引脚通过电阻R32接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第12引脚通过串联的电阻R34和非极性电容C7与红外热释电处理芯片BISS0001的第16引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第13引脚与电阻R34和非极性电容C7的连接端连接，且通过非极性电容C8与红外热释电处理芯片BISS0001的第12引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第15引脚通过电阻R35与红外热释电处理芯片BISS0001的第16引脚连接，且通过串联的非极性电容C10和电阻R36接地，所述非极性电容C10和电阻R36的连接端通过非极性电容C9接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第6引脚通过串联的电阻R37和非极性电容C11接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第5引脚与电阻R37和非极性电容C11的连接端连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第4引脚通过非极性电容C12接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第3引脚与第4引脚之间接有电阻R38，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第2引脚与门芯片SN74F08D的第1引脚连接，且通过电阻R44与三极管Q4的基极连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第1引脚通过电阻R43与三极管Q3的基极和三极管Q4的集电极连接；所述微波探测器TWH9251的电源正极引脚V+和运算放大器芯片LM324的第11引脚均与电源模块9的12V电压输出端连接，所述微波探测器TWH9251的电源负极引脚V-接地，所述微波探测器TWH9251的信号输出端引脚OUT通过电阻R40与运算放大器芯片LM324的第3引脚连接，所述运算放大器芯片LM324的第2引脚通过串联的电阻R41和电阻R42与门芯片SN74F08D的第2引脚和三极管Q3的集电极连接，所述运算放大器芯片LM324的第1引脚与电阻R41和电阻R42的连接端连接，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚、三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均接地，所述门芯片SN74F08D的第3引脚与DSP芯片TMS320F2812的第21引脚连接。

本实施例中，如图14所示，所述声光报警电路模块17包括PNP型三极管Q1、蜂鸣器HA1、发光二极管D17、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R7与DSP芯片TMS320F2812的第36引脚连接，所述三极管Q1的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与电源模块9的5V电压输出端连接，所述发光二极管D17的阴极通过电阻R8与DSP芯片TMS320F2812的第39引脚连接，所述发光二极管D17的阳极与电源模块9的5V电压输出端连接。

本实施例中，所述防盗电子锁包括电子锁和设置在电子锁上的防拆电路，所述电子锁的控制信号输入端与DSP芯片TMS320F2812的第80引脚连接；如图15所示，所述防拆电路包括震动开关SW-18010P、比较器U6和滑动变阻器RW1，所述震动开关SW-18010P的一端与比较器U6的同相输入端相接，且通过电阻R19与电源模块9的5V电压输出端连接，且通过电容C16接地，所述震动开关SW-18010P的另一端接地，所述滑动变阻器RW1的一个固定端与电源模块9的5V电压输出端连接，所述滑动变阻器RW1的另一个固定端接地，所述比较器U6的反相输入端与滑动变阻器RW1的滑动端相接，所述比较器U6的输出端为所述防拆电路的输出端，所述防拆电路的输出端与DSP芯片TMS320F2812的第85引脚连接。

本发明的自助快递柜的寄件、取件方法，所述自助快递柜的寄件方法包括以下步骤：

步骤A1、当用户有寄快递的需求时，找到附近自助快递柜，点击触摸屏4，触摸屏4上出现用户寄件、用户取件、新用户注册、快递员存件和快递员取件四个选项，当用户为新用户时，新用户在触摸屏4上选择新用户注册选项，触摸屏4上出现用户注册需扫描的二维码，新用户扫描二维码，完成个人信息的注册认证，所述注册认证包括个人身份证实名认证和个人手机号登记，自助快递柜的微控制器模块8采集用户注册信息并将用户注册信息通过无线通信电路模块12发送给监控中心服务器，监控中心服务器对用户注册信息进行存储；然后，新用户选择用户寄件选项；当用户为老用户时，老用户直接选择用户寄件选项；当选择用户寄件选项后，触摸屏4上出现不同可供选择的快递公司；

步骤A2、用户选择一个快递公司，并扫描随即出现的二维码，不同快递公司对应不同二维码，用户填写所寄物品的种类、外包装大小规格信息、重量和收寄方地址信息；微控制器模块8采集用户所寄物品的种类、外包装大小规格信息、重量和收寄方地址信息，先根据外包装大小规格信息查找是否有合适大小的空储物单元柜2，当没有合适大小的空储物单元柜2时，提示用户没有合适的空储物单元柜2，结束寄件；当有合适大小的空储物单元柜2时，根据重量和收寄方地址信息给出费用并通过触摸屏4显示收费指令；用户付费后，微控制器模块8选择内部为空且大小规格满足需求的储物单元柜2，控制该储物单元柜2的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开；同时，触摸屏4显示打印快递单选项；

步骤A3、用户选择打印快递单选项，微控制器模块8控制微型打印机6打印两份快递单，用户将一份快递单贴在所寄物品的外包装上，将另一份快递单自留；

步骤A4、用户将贴有快递单的所寄物品放入储物单元柜门打开的储物单元柜2内后，关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成寄件；

步骤A5、微控制器模块8将寄件方信息通过无线通信电路模块12发送给监控中心服务器，监控中心服务器通过手机短信的方式，通知相应快递公司在规定时间进行统一揽件，每个快递公司配有专属编码，当快递员到达自助快递柜处时，在触摸屏4上选择快递员取件选项，并在随即出现的编码输入框内输入公司专属编码，再在出现的身份验证框内输入身份验证密码，身份验证合格后，微控制器模块8控制属于该快递公司揽件范围内的快递所属储物单元柜2的防盗电子锁打开，快递员一一揽件后再关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成统一揽件；

以上步骤A1至A5的过程中，当人体感应器5检测到有人靠近自助快递柜时，微控制器模块8控制摄像头3启动，采集用户寄件影像资料和快递员取件影像资料，将用户寄件影像资料通过无线通信电路模块12发送到监控中心服务器，当快递公司发现用户所寄物品存在违禁物品并造成社会危害时，能够根据用户寄件影像资料追查寄件人进行问责；将快递员取件影像资料传送到用户手机上，用户能够获知所寄物品的实时状态；当有不法分子不合规定撬开防盗电子锁意图取走用户所寄物品时，微控制器模块8控制摄像头3采集不法分子不合规操作影像信息并传送到用户手机上，用户第一时间获知信息并报警；

所述自助快递柜的取件方法包括以下步骤：

步骤B1、当快递员需要送件时，找到自助快递柜，点击触摸屏4，触摸屏4上出现用户寄件、用户取件、新用户注册和快递员存取件四个选项，快递员选择快递员存件选项，并在随即出现的编码输入框内输入公司专属编码，再在出现的身份验证框内输入身份验证密码，身份验证合格后，触摸屏4上出现输入所存物品规格信息的输入框，快递员输入所存物品规格信息后，微控制器模块8根据外包装大小规格信息查找是否有合适大小的空储物单元柜2，当没有合适大小的空储物单元柜2时，提示快递员没有合适的空储物单元柜2，结束存件；当有合适大小的空储物单元柜2时，微控制器模块8选择内部为空且大小规格满足需求的储物单元柜2，控制该储物单元柜2的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开；

步骤B2、快递员将所存物品放入储物单元柜门打开的储物单元柜2内后，关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成存件；微控制器模块8将该快递公司使用1次自助快递柜的信息通过无线通信电路模块12发送给监控中心服务器，监控中心服务器给快递公司计费并从快递公司的预存费用里扣除相应金额，且发余额提醒短信给快递公司；

步骤B3、监控中心服务器发送与所存储物单元柜2打开对应的取件码给用户手机；

步骤B4、用户接收到手机短信后，前往自助快递柜所在地点，在触摸屏4上选择用户取件选项，在随即出现的取件码输入框内输入取件码，取件码校对正确后，微控制器模块8控制相应的储物单元柜2的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开，用户取件，再关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成取件；微控制器模块8通过无线通信电路模块12发送用户完成取件的信息给监控中心服务器，监控中心服务器再发送给快递公司；

以上步骤B1至B4的过程中，当人体感应器5检测到有人靠近自助快递柜时，微控制器模块8控制摄像头3启动，采集快递员存件影像资料和用户取件影像资料，将快递员存件影像资料和用户取件影像资料通过无线通信电路模块12发送到监控中心服务器，方便日后查阅；当有不法分子不合规定撬开防盗电子锁意图取走快递员所存物品时，微控制器模块8控制摄像头3采集不法分子不合规操作影像信息并传送给快递员手机，快递员第一时间获知信息并报警。

本实施例中，步骤A5中所述身份验证密码包括身份证号码和在快递员输入身份证号码后监控中心服务器发送到快递员手机上的8位动态密码，所述8位动态密码的前2位和后2位均为监控中心服务器随机生成的字母串，所述8位动态密码的中间4位为监控中心服务器随机生成的数字串；

当身份证号码验证合格后，判断为真快递员，快递员输入8位动态密码时，所述监控中心服务器的具体工作过程为：步骤C1、监控中心服务器将快递员输入的动态密码与其发送的8位动态密码相比对，当不同时，继续发送新的动态密码给快递员手机，提醒快递员重新输入；当相同时，监控中心服务器发送打开防盗电子锁的指令给微控制器模块8，并标记该动态密码为已使用，下次生成动态密码时避开标记为已使用的动态密码，并在10天后将标记为已使用的动态密码删除；

当身份证号码验证不合格时，判断为伪快递员，监控中心服务器发送指令给微控制器模块8，微控制器模块8控制摄像头3启动，采集伪快递员的影像资料，并将影像资料通过无线通信电路模块12发送到监控中心服务器，当出现用户寄件丢失情况时，提供影像资料证据；同时，监控中心服务器向对应的快递公司发送有快递员不正当操作的通知，相应快递公司核查其公司所有快递员，并登陆监控中心服务器进行验证后才能再次进行取件。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：包括自助快递柜本体和自助快递柜控制电路；

所述自助快递柜本体包括储物柜(1)和设置在储物柜(1)上的触摸屏(4)，所述储物柜(1)上设置有多个大小不同的储物单元柜(2)，每个储物单元柜(2)上均设置有储物单元柜门，所述储物单元柜门上贴有编号，所述储物单元柜门与储物单元柜(2)的闭合位置处设置有防盗电子锁；所述触摸屏(4)的下部设置有人体感应器(5)和微型打印机(6)，所述储物柜(1)的顶部安装有摄像头(3)；

所述自助快递柜控制电路包括微控制器模块(8)和为自助快递柜控制电路中各用电模块供电的电源模块(9)，以及与微控制器模块(8)相接的数据存储电路模块(10)、RS485通信电路模块(11)、无线通信电路模块(12)、第一USB接口电路(13)和第二USB接口电路(14)；所述微控制器模块(8)的输入端接有卫星定位模块(15)和人体感应电路模块(16)，所述微控制器模块(8)的输出端接有声光报警电路模块(17)；

所述触摸屏(4)与RS485通信电路模块(11)连接，所述摄像头(3)与第一USB接口电路(13)连接，所述微型打印机(6)与第二USB接口电路(14)连接，所述防盗电子锁与微控制器模块(8)相接。

2.按照权利要求1所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述微控制器模块(8)包括DSP芯片TMS320F2812、晶振电路和复位电路，所述晶振电路包括晶振Y1、非极性电容CX1和非极性电容CX2，所述晶振Y1的一端和非极性电容CX1的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第77引脚连接，所述晶振Y1的另一端和非极性电容CX2的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第76引脚连接，所述非极性电容CX1的另一端和非极性电容CX2的另一端均接地，所述DSP芯片TMS320F2812的第31引脚、第64引脚、第81引脚、第114引脚、第145引脚和第69引脚均与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述DSP芯片TMS320F2812的第23引脚、第37引脚、第56引脚、第75引脚、第100引脚、第112引脚、第128引脚、第143引脚和第154引脚均与电源模块(9)的1.9V电压输出端连接，所述DSP芯片TMS320F2812的第19引脚、第32引脚、第38引脚、第52引脚、第58引脚、第70引脚、第78引脚、第86引脚、第99引脚、第105引脚、第113引脚、第120引脚、第129引脚、第142引脚和第153引脚均接地；所述复位电路包括微处理器监控器芯片MAX690_ESA、开关二极管DT1、非极性电容CX64、非极性电容CX65、电阻RX8和电阻RX9，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第1引脚、第2引脚、第8引脚和非极性电容CX64的一端均与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第3引脚、第4引脚和非极性电容CX64的另一端均接地，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第6引脚与DSP芯片TMS320F2812的第92引脚连接，且通过电阻RX9与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述微处理器监控器芯片MAX690_ESA的第7引脚、开关二极管DT1的阳极、电阻RX8的一端和非极性电容CX65的一端均与DSP芯片TMS320F2812的第135引脚连接，所述开关二极管DT1的阴极和电阻RX8的另一端均与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述非极性电容CX65的另一端接地。

3.按照权利要求2所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述数据存储电路模块(10)包括存储芯片AT24C256、电阻RX11、电阻RX13和电阻RX14，所述存储芯片AT24C256的第5引脚与DSP芯片TMS320F2812的第82引脚连接，且通过电阻RX13与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第6引脚与DSP芯片TMS320F2812的第34引脚连接，且通过电阻RX14与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第8引脚与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述存储芯片AT24C256的第1引脚、第2引脚、第4引脚和第7引脚均接地，所述存储芯片AT24C256的第3引脚通过电阻RX11接地。

4.按照权利要求2所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述RS485通信电路模块(11)包括RS485通信芯片MAX3485CPA、RS485接口J10、非极性电容CS1、电阻RS1、电阻RS2、电阻RS3、电阻RS4和电阻RS5，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第1引脚与DSP芯片TMS320F2812的第155引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第2引脚和第3引脚均与DSP芯片TMS320F2812的第42引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第4引脚与DSP芯片TMS320F2812的第157引脚连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第5引脚接地，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第6引脚通过电阻RS5与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，且与电阻RS3的一端和电阻RS4的一端均连接，所述电阻RS4的另一端与RS485接口J10的一端连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第7引脚通过电阻RS1接地，且与电阻RS3的另一端和电阻RS2的一端均连接，所述电阻RS2的另一端与RS485接口J10的另一端连接，所述RS485通信芯片MAX3485CPA的第8引脚与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，且通过非极性电容CS1接地；

所述无线通信电路模块(12)包括异步通信电路、与异步通信电路连接的CDMA模块、与CDMA模块连接的UIM卡接口电路和接在UIM卡接口电路上的UIM卡，所述异步通信电路包括芯片SN74AHC245、非极性电容C13、电阻R9和电阻R10，所述芯片SN74AHC245的第1引脚、第10引脚和第19引脚均接地，所述芯片SN74AHC245的第2引脚与DSP芯片TMS320F2812的第91引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第5引脚与DSP芯片TMS320F2812的第93引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第7引脚与DSP芯片TMS320F2812的第94引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第14引脚通过电阻R10与DSP芯片TMS320F2812的第174引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第17引脚通过电阻R9与DSP芯片TMS320F2812的第90引脚连接，所述芯片SN74AHC245的第20引脚与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接且通过非极性电容C13接地；所述CDMA模块包括芯片CEM800、非极性电容C18、非极性电容C19、非极性电容C20和非极性电容C21，所述芯片CEM800的第1引脚、第3引脚、第5引脚和第7引脚均与电源模块(9)的3.7V电压输出端连接，所述芯片CEM800的第2引脚、第4引脚、第6引脚、第8引脚、第50引脚和第56引脚均接地，所述芯片CEM800的第30引脚与芯片SN74AHC245的第18引脚连接，所述芯片CEM800的第32引脚与芯片SN74AHC245的第3引脚连接，所述芯片CEM800的第36引脚与芯片SN74AHC245的第6引脚连接，所述芯片CEM800的第38引脚与芯片SN74AHC245的第13引脚连接，所述非极性电容C18、非极性电容C19、非极性电容C20、非极性电容C21和非极性电容C76并联接在电源模块(9)的3.7V电压输出端与地之间；所述UIM卡接口电路包括用于插入UIM卡的UIM卡槽UIM、电阻R11、电阻R20、电阻R21、电阻R22、非极性电容C14、非极性电容C23、非极性电容C24、非极性电容C25、稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6和稳压二极管D7，所述UIM卡槽UIM的第2引脚与芯片CEM800的第46引脚和电阻R11的一端连接，所述UIM卡槽UIM的第3引脚与电阻R22的一端连接，所述电阻R11的另一端、电阻R22的另一端、非极性电容C23的一端和稳压二极管D5的负极均与芯片CEM800的第44引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第4引脚、非极性电容C14的一端和稳压二极管D4的负极均与芯片CEM800的第46引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第5引脚与电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端、非极性电容C24的一端和稳压二极管D6的负极均与芯片CEM800的第42引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第6引脚与电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端、非极性电容C25的一端和稳压二极管D7的负极均与芯片CEM800的第48引脚连接，所述UIM卡槽UIM的第1引脚、非极性电容C14的另一端、稳压二极管D4的正极、非极性电容C23的另一端、稳压二极管D5的正极、非极性电容C24的另一端、稳压二极管D6的正极、非极性电容C25的另一端和稳压二极管D7的正极均接地；

所述第一USB接口电路(13)包括USB接口U4、极性电容C2、电阻R3、电阻R4、电阻R5和电阻R6，所述USB接口U4的第1引脚与电源模块(9)的5V电压输出端连接，且通过极性电容C2接地；所述USB接口U4的第2引脚通过电阻R5与DSP芯片TMS320F2812的第21引脚连接，且通过电阻R4接地；所述USB接口U4的第3引脚通过电阻R6与DSP芯片TMS320F2812的第24引脚连接，且通过电阻R3接地；所述USB接口U4的第4引脚、第5引脚和第6引脚均接地；所述摄像头(3)接在USB接口U4上；

所述第二USB接口电路(14)包括USB接口U5、极性电容C1、电阻R12、电阻R13、电阻R14和电阻R15，所述USB接口U5的第1引脚与电源模块(9)的5V电压输出端连接，且通过极性电容C1接地；所述USB接口U5的第2引脚通过电阻R13与DSP芯片TMS320F2812的第27引脚连接，且通过电阻R12接地；所述USB接口U5的第3引脚通过电阻R14与DSP芯片TMS320F2812的第30引脚连接，且通过电阻R15接地；所述USB接口U5的第4引脚、第5引脚和第6引脚均接地；所述微型打印机(6)接在USB接口U5上。

5.按照权利要求2所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述卫星定位模块(15)为BD/GPS双模接收机模块ATGM332D，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的RXD引脚与DSP芯片TMS320F2812的第87引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的TXD引脚与DSP芯片TMS320F2812的第89引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的时间脉冲信号引脚PPS与DSP芯片TMS320F2812的第95引脚连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的VCC引脚与电源模块(9)的3.3V电压输出端连接，所述BD/GPS双模接收机模块ATGM332D的GND引脚接地。

6.按照权利要求2所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述人体感应电路模块(16)包括人体红外传感器HC-SR501、红外热释电处理芯片BISS0001、微波探测器TWH9251、与门芯片SN74F08D、运算放大器芯片LM324、三极管Q3和三极管Q4，所述人体红外传感器HC-SR501的电源正极引脚V+与电源模块(9)的5V电压输出端连接，所述人体红外传感器HC-SR501的电源负极引脚V-接地，所述人体红外传感器HC-SR501的信号输出端引脚OUT与红外热释电处理芯片BISS0001的第14引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第1引脚、第8引脚、第9引脚和第11引脚均与电源模块(9)的5V电压输出端连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第10引脚通过电阻R32接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第12引脚通过串联的电阻R34和非极性电容C7与红外热释电处理芯片BISS0001的第16引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第13引脚与电阻R34和非极性电容C7的连接端连接，且通过非极性电容C8与红外热释电处理芯片BISS0001的第12引脚连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第15引脚通过电阻R35与红外热释电处理芯片BISS0001的第16引脚连接，且通过串联的非极性电容C10和电阻R36接地，所述非极性电容C10和电阻R36的连接端通过非极性电容C9接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第6引脚通过串联的电阻R37和非极性电容C11接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第5引脚与电阻R37和非极性电容C11的连接端连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第4引脚通过非极性电容C12接地，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第3引脚与第4引脚之间接有电阻R38，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第2引脚与门芯片SN74F08D的第1引脚连接，且通过电阻R44与三极管Q4的基极连接，所述红外热释电处理芯片BISS0001的第1引脚通过电阻R43与三极管Q3的基极和三极管Q4的集电极连接；所述微波探测器TWH9251的电源正极引脚V+和运算放大器芯片LM324的第11引脚均与电源模块(9)的12V电压输出端连接，所述微波探测器TWH9251的电源负极引脚V-接地，所述微波探测器TWH9251的信号输出端引脚OUT通过电阻R40与运算放大器芯片LM324的第3引脚连接，所述运算放大器芯片LM324的第2引脚通过串联的电阻R41和电阻R42与门芯片SN74F08D的第2引脚和三极管Q3的集电极连接，所述运算放大器芯片LM324的第1引脚与电阻R41和电阻R42的连接端连接，所述运算放大器芯片LM324的第4引脚、三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极均接地，所述门芯片SN74F08D的第3引脚与DSP芯片TMS320F2812的第21引脚连接。

7.按照权利要求2所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述声光报警电路模块(17)包括PNP型三极管Q1、蜂鸣器HA1、发光二极管D17、电阻R7和电阻R8，所述三极管Q1的基极通过电阻R7与DSP芯片TMS320F2812的第36引脚连接，所述三极管Q1的集电极接地，所述三极管Q1的发射极与蜂鸣器HA1的负极连接，所述蜂鸣器HA1的正极与电源模块(9)的5V电压输出端连接，所述发光二极管D17的阴极通过电阻R8与DSP芯片TMS320F2812的第39引脚连接，所述发光二极管D17的阳极与电源模块(9)的5V电压输出端连接。

8.按照权利要求2所述的一种基于物联网的自助快递柜，其特征在于：所述防盗电子锁包括电子锁和设置在电子锁上的防拆电路，所述电子锁的控制信号输入端与DSP芯片TMS320F2812的第80引脚连接；所述防拆电路包括震动开关SW-18010P、比较器U6和滑动变阻器RW1，所述震动开关SW-18010P的一端与比较器U6的同相输入端相接，且通过电阻R19与电源模块(9)的5V电压输出端连接，且通过电容C16接地，所述震动开关SW-18010P的另一端接地，所述滑动变阻器RW1的一个固定端与电源模块(9)的5V电压输出端连接，所述滑动变阻器RW1的另一个固定端接地，所述比较器U6的反相输入端与滑动变阻器RW1的滑动端相接，所述比较器U6的输出端为所述防拆电路的输出端，所述防拆电路的输出端与DSP芯片TMS320F2812的第85引脚连接。

9.一种如权利要求1所述自助快递柜的寄件、取件方法，其特征在于，所述自助快递柜的寄件方法包括以下步骤：

步骤A1、当用户有寄快递的需求时，找到附近自助快递柜，点击触摸屏(4)，触摸屏(4)上出现用户寄件、用户取件、新用户注册、快递员存件和快递员取件四个选项，当用户为新用户时，新用户在触摸屏(4)上选择新用户注册选项，触摸屏(4)上出现用户注册需扫描的二维码，新用户扫描二维码，完成个人信息的注册认证，所述注册认证包括个人身份证实名认证和个人手机号登记，自助快递柜的微控制器模块(8)采集用户注册信息并将用户注册信息通过无线通信电路模块(12)发送给监控中心服务器，监控中心服务器对用户注册信息进行存储；然后，新用户选择用户寄件选项；当用户为老用户时，老用户直接选择用户寄件选项；当选择用户寄件选项后，触摸屏(4)上出现不同可供选择的快递公司；

步骤A2、用户选择一个快递公司，并扫描随即出现的二维码，不同快递公司对应不同二维码，用户填写所寄物品的种类、外包装大小规格信息、重量和收寄方地址信息；微控制器模块(8)采集用户所寄物品的种类、外包装大小规格信息、重量和收寄方地址信息，先根据外包装大小规格信息查找是否有合适大小的空储物单元柜(2)，当没有合适大小的空储物单元柜(2)时，提示用户没有合适的空储物单元柜(2)，结束寄件；当有合适大小的空储物单元柜(2)时，根据重量和收寄方地址信息给出费用并通过触摸屏(4)显示收费指令；用户付费后，微控制器模块(8)选择内部为空且大小规格满足需求的储物单元柜(2)，控制该储物单元柜(2)的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开；同时，触摸屏(4)显示打印快递单选项；

步骤A3、用户选择打印快递单选项，微控制器模块(8)控制微型打印机(6)打印两份快递单，用户将一份快递单贴在所寄物品的外包装上，将另一份快递单自留；

步骤A4、用户将贴有快递单的所寄物品放入储物单元柜门打开的储物单元柜(2)内后，关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成寄件；

步骤A5、微控制器模块(8)将寄件方信息通过无线通信电路模块(12)发送给监控中心服务器，监控中心服务器通过手机短信的方式，通知相应快递公司在规定时间进行统一揽件，每个快递公司配有专属编码，当快递员到达自助快递柜处时，在触摸屏(4)上选择快递员取件选项，并在随即出现的编码输入框内输入公司专属编码，再在出现的身份验证框内输入身份验证密码，身份验证合格后，微控制器模块(8)控制属于该快递公司揽件范围内的快递所属储物单元柜(2)的防盗电子锁打开，快递员一一揽件后再关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成统一揽件；

以上步骤A1至A5的过程中，当人体感应器(5)检测到有人靠近自助快递柜时，微控制器模块(8)控制摄像头(3)启动，采集用户寄件影像资料和快递员取件影像资料，将用户寄件影像资料通过无线通信电路模块(12)发送到监控中心服务器，当快递公司发现用户所寄物品存在违禁物品并造成社会危害时，能够根据用户寄件影像资料追查寄件人进行问责；将快递员取件影像资料传送到用户手机上，用户能够获知所寄物品的实时状态；当有不法分子不合规定撬开防盗电子锁意图取走用户所寄物品时，微控制器模块(8)控制摄像头(3)采集不法分子不合规操作影像信息并传送到用户手机上，用户第一时间获知信息并报警；

所述自助快递柜的取件方法包括以下步骤：

步骤B1、当快递员需要送件时，找到自助快递柜，点击触摸屏(4)，触摸屏(4)上出现用户寄件、用户取件、新用户注册和快递员存取件四个选项，快递员选择快递员存件选项，并在随即出现的编码输入框内输入公司专属编码，再在出现的身份验证框内输入身份验证密码，身份验证合格后，触摸屏(4)上出现输入所存物品规格信息的输入框，快递员输入所存物品规格信息后，微控制器模块(8)根据外包装大小规格信息查找是否有合适大小的空储物单元柜(2)，当没有合适大小的空储物单元柜(2)时，提示快递员没有合适的空储物单元柜(2)，结束存件；当有合适大小的空储物单元柜(2)时，微控制器模块(8)选择内部为空且大小规格满足需求的储物单元柜(2)，控制该储物单元柜(2)的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开；

步骤B2、快递员将所存物品放入储物单元柜门打开的储物单元柜(2)内后，关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成存件；微控制器模块(8)将该快递公司使用1次自助快递柜的信息通过无线通信电路模块(12)发送给监控中心服务器，监控中心服务器给快递公司计费并从快递公司的预存费用里扣除相应金额，且发余额提醒短信给快递公司；

步骤B3、监控中心服务器发送与所存储物单元柜(2)打开对应的取件码给用户手机；

步骤B4、用户接收到手机短信后，前往自助快递柜所在地点，在触摸屏(4)上选择用户取件选项，在随即出现的取件码输入框内输入取件码，取件码校对正确后，微控制器模块(8)控制相应的储物单元柜(2)的防盗电子锁打开，储物单元柜门打开，用户取件，再关闭储物单元柜门，防盗电子锁关闭，完成取件；微控制器模块(8)通过无线通信电路模块(12)发送用户完成取件的信息给监控中心服务器，监控中心服务器再发送给快递公司；

以上步骤B1至B4的过程中，当人体感应器(5)检测到有人靠近自助快递柜时，微控制器模块(8)控制摄像头(3)启动，采集快递员存件影像资料和用户取件影像资料，将快递员存件影像资料和用户取件影像资料通过无线通信电路模块(12)发送到监控中心服务器，方便日后查阅；当有不法分子不合规定撬开防盗电子锁意图取走快递员所存物品时，微控制器模块(8)控制摄像头(3)采集不法分子不合规操作影像信息并传送给快递员手机，快递员第一时间获知信息并报警。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤A5中所述身份验证密码包括身份证号码和在快递员输入身份证号码后监控中心服务器发送到快递员手机上的8位动态密码，所述8位动态密码的前2位和后2位均为监控中心服务器随机生成的字母串，所述8位动态密码的中间4位为监控中心服务器随机生成的数字串；

当身份证号码验证合格后，判断为真快递员，快递员输入8位动态密码时，所述监控中心服务器的具体工作过程为：步骤C1、监控中心服务器将快递员输入的动态密码与其发送的8位动态密码相比对，当不同时，继续发送新的动态密码给快递员手机，提醒快递员重新输入；当相同时，监控中心服务器发送打开防盗电子锁的指令给微控制器模块(8)，并标记该动态密码为已使用，下次生成动态密码时避开标记为已使用的动态密码，并在10天后将标记为已使用的动态密码删除；

当身份证号码验证不合格时，判断为伪快递员，监控中心服务器发送指令给微控制器模块(8)，微控制器模块(8)控制摄像头(3)启动，采集伪快递员的影像资料，并将影像资料通过无线通信电路模块(12)发送到监控中心服务器，当出现用户寄件丢失情况时，提供影像资料证据；同时，监控中心服务器向对应的快递公司发送有快递员不正当操作的通知，相应快递公司核查其公司所有快递员，并登陆监控中心服务器进行验证后才能再次进行取件。