本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的智能快遞標(biāo)簽應(yīng)用場(chǎng)景是配套可以重復(fù)使用的智能快遞包裝盒使用。
目前京東、蘇寧等公司都陸續(xù)開始使用可重復(fù)使用的快遞包裝盒運(yùn)輸特定的貨物。這種可重復(fù)的快遞包裝盒能有效減少快遞外包裝浪費(fèi)的問題。然而重復(fù)利用的快遞包裝盒上多次粘貼紙質(zhì)標(biāo)簽會(huì)降低快遞盒的使用壽命和美觀性。
基于以上場(chǎng)景,本次畢業(yè)設(shè)計(jì)旨在設(shè)計(jì)可以與之配套使用的智能快遞標(biāo)簽。
下面是為了與可重復(fù)使用的智能快遞包裝盒進(jìn)行配套所設(shè)計(jì)的智能標(biāo)簽相應(yīng)功能需求:
1、標(biāo)簽功能
智能標(biāo)簽在收、派件端時(shí),可以通過(guò)快遞員手持移動(dòng)終端進(jìn)行藍(lán)牙連接,完成快遞信息的錄入、修改、重置等操作。
2、低功耗功能
智能標(biāo)簽在快遞的運(yùn)輸過(guò)程中,處于低功耗模式(非關(guān)機(jī)),可以接受特定的外部信號(hào)被喚醒,進(jìn)入正常工作模式。
3、RFID識(shí)別功能
通過(guò)增加RFID模塊,理論上在快遞轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行分揀時(shí)可以通過(guò)RFID讀寫器對(duì)快遞的運(yùn)輸信息進(jìn)行讀寫,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的分揀功能。
4、鎖的開關(guān)控制功能
智能標(biāo)簽可以通過(guò)按鍵或移動(dòng)端對(duì)可重復(fù)利用的快遞包裝盒的機(jī)械鎖進(jìn)行開關(guān)控制。保證快遞運(yùn)輸途中的安全性。
5、快遞定位追蹤功能
通過(guò)在智能標(biāo)簽上配備GPS定位模塊,可用于定期實(shí)時(shí)追蹤快遞精確位置,一方面防止快遞丟失,另一方面可以解決目前快遞運(yùn)輸時(shí)站與站之間快遞位置信息的缺失。
在上述功能需求的前提下,針對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行了外設(shè)硬件的選型與配置,并設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的電路結(jié)構(gòu),如: 1、LDO穩(wěn)壓電路,將輸入5VDC轉(zhuǎn)換為3.3VDC為單片機(jī)供電 2、電子鎖驅(qū)動(dòng)電路,通過(guò)GPIO控制電子鎖開關(guān),但是電流不大,所以利用NMOS場(chǎng)效應(yīng)管作為驅(qū)動(dòng)元件,設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)電路,實(shí)現(xiàn)了控制功能。 3、ADC測(cè)量電池電壓電路,利用電阻分壓的方法,設(shè)計(jì)了用于測(cè)量電池剩余電量的ADC測(cè)量電路,可以獲取電池剩余電量信息。~~~~
實(shí)際功能模塊如下:
GPS模塊:
nRF52832最小系統(tǒng)模塊:
RFID射頻設(shè)備模塊:
帶字庫(kù)的OLED模塊:
5V穩(wěn)壓供電鋰電池:
3-6V驅(qū)動(dòng)電子鎖:
原理樣機(jī)的制作與測(cè)試過(guò)程:
由嘉立創(chuàng)打板得到的樣機(jī)空板:
經(jīng)過(guò)焊接后得到的原理樣機(jī):
原理樣機(jī)經(jīng)過(guò)功能測(cè)試,已經(jīng)可以完成預(yù)期的功能需求: 1、通過(guò)藍(lán)牙進(jìn)行標(biāo)簽內(nèi)容的修改 2、低功耗模式的切換 3、電子鎖的開關(guān)控制 4、GPS信息的獲取功能(因?yàn)橐谑彝鉁y(cè)試,測(cè)試視屏沒有拍攝進(jìn)去)
按鈕1:讀取存儲(chǔ)在智能標(biāo)簽內(nèi)的快遞信息,進(jìn)行OLED顯示的切換,分別顯示收件人、發(fā)件人信息與電池剩余電壓信息 按鈕2:低功耗模式切換,進(jìn)入低功耗后斷開所有外設(shè)供電,僅保留喚醒感知。 按鈕3:電子鎖開關(guān)切換按鍵 按鈕4:GPS信息讀取與顯示(需要在室外獲取GPS信號(hào),測(cè)試視頻中未焊接上GPS模塊,但是通過(guò)排針接GPS模塊可正常獲取并解析經(jīng)緯度信息)
LED4:廣播模式指示燈,廣播中會(huì)閃爍,連接到設(shè)備后常亮
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