智能信报箱系统及其控制方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003]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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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。
[0009] 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。
[0010] 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。
[0011] 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。
[0012] 所述LED显示模块电路：IXD1602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。
[0013] 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 Cl、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。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 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。
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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】
[0019]图1为智能信报箱系统整体结构框图
[0020] 图2为单片机最小系统原理图
[0021] 图3为电源转换稳压原理图
[0022] 图4为红外感应原理图 [0023]图5为射频识别原理图
[0024] 图6为液晶显不原理图
【具体实施方式】
[0025] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步说明。
[0026] 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，输出电平信号为〇,，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。
[0027] 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。
[0028] 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。
[0029] 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，输出电平信号为〇,单片机INTO外部中断，相应触发单片机程序。
[0030] 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。
[0031] 如图6所示，LED显示模块是IXD162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。
[0032] 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。
【主权项】
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：IXD1602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IOK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CU 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。
【专利摘要】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。
【IPC分类】G07C9/00, A47G29/122
【公开号】CN105167547
【申请号】
【发明人】陶洪峰, 刘泽田, 张晓星, 周立, 徐壮
【申请人】江南大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月8日