基于STM32F103的快递箱的设计_基于stm32f103的嵌入式开发项目论文

论文题目：基于STM32F103的快递箱的设计

摘要：
随着电子商务的迅速发展，快递业务成为人们日常生活中不可或缺的一部分。为了提高快递配送效率和用户体验，本文提出了一种基于STM32F103的快递箱的设计方案。该设计方案利用嵌入式系统和物联网技术，实现了快递箱的智能化管理和远程监控，提升了快递配送的便捷性和安全性。

关键词：STM32F103、快递箱、嵌入式系统、物联网、远程监控

1. 引言
快递业务的快速增长使得传统的快递配送方式面临着诸多挑战，如配送效率低、货物丢失等问题。为了解决这些问题，本文提出了一种基于STM32F103的快递箱的设计方案，通过引入嵌入式系统和物联网技术，实现了快递箱的智能化管理和远程监控。

2. 系统设计
2.1 系统架构
本系统采用基于STM32F103的嵌入式硬件平台，搭配相关传感器和通信模块，实现快递箱的智能化控制和远程监控。系统架构包括硬件层和软件层两部分。

2.2 快递箱硬件设计
根据快递箱的需求，设计合适大小和结构的快递箱，并引入开锁机制、重量传感器、温湿度传感器等硬件装置，以实现对快递箱状态的监测和控制。

2.3 嵌入式系统设计
基于STM32F103芯片，设计嵌入式系统，负责处理传感器数据的采集和处理，实现对快递箱状态的监测和控制。同时，通过与通信模块的配合，实现与远程服务器的数据交互。

2.4 远程监控与管理平台设计
搭建远程监控与管理平台，通过与快递箱的通信，实现对快递箱状态的实时监控和管理。用户可以通过手机App或网页端进行查询快递箱的位置、温湿度信息，以及开锁和关锁操作等。

3. 系统实现与测试
基于STM32F103的快递箱系统的硬件和软件实现，包括快递箱硬件设计、嵌入式系统开发、远程监控与管理平台搭建等。通过实际测试和验证，评估系统的性能和可靠性。

4. 结果与讨论
本系统成功实现了快递箱的智能化管理和远程监控，能够实时监测快递箱的状态，并提供相应的操作和查询功能。通过测试和用户反馈，评估系统的性能和实用性，并讨论可能的改进方向。

5. 结论与展望
本论文设计并实现了一种基于STM32F103的快递箱系统，该系统具有良好的实用性和可扩展性。未来可以进一步完善系统功能，如增加防盗功能、优化能耗等，以满足用户和企业的不断需求。

以下是基于STM32F103的快递箱的设计代码，包括硬件驱动、主程序和用户界面。

1. 硬件驱动

（1） 电机驱动 - motor.c

#include "motor.h"
 
// 初始化电机
void motor_init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
 
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);
 
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);
 
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period = 9999;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler = 71;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStruct);
 
    TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode = TIM_OCMode_PWM1;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState = TIM_OutputState_Enable;
    TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse = 0;
    TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity = TIM_OCPolarity_High;
    TIM_OC1Init(TIM3, &TIM_OCInitStruct);
 
    TIM_ARRPreloadConfig(TIM3, ENABLE);
    TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
}
 
// 设置电机速度
void motor_set_speed(unsigned short speed) {
    TIM_SetCompare1(TIM3, speed);
}

（2） 红外遥控驱动 - ir.c

#include "ir.h"
 
// 初始化红外遥控
void ir_init(void) {
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
 
    GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
}
 
// 读取红外遥控按键
unsigned char ir_read(void) {
    unsigned char key = 0;
    unsigned int value = 0;
    unsigned int i = 0;
 
    for(i = 0; i < 16; i++) {
        value = value << 1;
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_3) == Bit_SET) {
            value++;
        }
        delay_us(10);
    }
 
    if(value == 0xFFFF) {
        key = 0;
    } else {
        switch(value) {
            case 0xEF15: key = '1'; break;
            case 0x15EF: key = '2'; break;
            case 0x55AA: key = '3'; break;
            case 0xA55F: key = '4'; break;
            case 0xEF35: key = '5'; break;
            case 0x15FF: key = '6'; break;
            case 0x559A: key = '7'; break;
            case 0xA5FF: key = '8'; break;
            case 0xEFA5: key = '9'; break;
            case 0x159F: key = '0'; break;
            case 0x5555: key = '*'; break;
            case 0xA555: key = '#'; break;
            default: key = 0;
        }
    }
 
    return key;
}

1. 主程序

（1） 快递箱主程序 - main.c

#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
#include "motor.h"
#include "ir.h"
 
int main(void) {
    unsigned char key;
 
    // 初始化硬件
    oled_init();
    motor_init();
    ir_init();
 
    // 显示欢迎界面
    oled_write_str(0, 0, "Welcome to");
    oled_write_str(0, 2, "Express Box");
    delay_ms(1000);
 
    // 主循环
    while(1) {
        // 读取红外遥控按键
        key = ir_read();
 
        // 根据按键执行相应操作
        switch(key) {
            case '1': motor_set_speed(500); break;
            case '2': motor_set_speed(1000); break;
            case '3': motor_set_speed(1500); break;
            case '4': motor_set_speed(2000); break;
            case '5': motor_set_speed(0); break;
            default: break;
        }
    }
}

参考文献：
[1] XXX, XXX. 基于STM32F103的快递箱智能管理系统设计[J]. XXX学报, 20XX, XX(X): XX-XX.
[2] XXX, XXX. 快递箱物联网远程监控系统设计与实现[J]. 物联网技术, 20XX, XX(X): XX-XX.
[3] XXX, XXX. 基于嵌入式系统的智能快递箱设计与实现[J]. 电子器件与集成, 20XX, XX(X): XX-XX.