基于GSM与RFID技术的智能信报箱系统技术方案

本发明专利技术为一种基于GSM与RFID技术的智能信报箱系统。在人体靠近时会点亮内部照明系统，方便夜间操作及观察信报箱内部情况。当有信件投入时，会发信息提醒信报箱主人。信报箱主人可通过IC卡验证身份，打开信报箱。主要用于解决传统邮箱具有的被动性、安全性差和时效性差的问题。主要通过红外感应原理实现对人体的距离观测，光敏传感器实现收件观测，通过射频技术验证用户身份，通过单片机储存的AT指令控制GSM通信模块发送信息。与GSM网络结合可以提醒用户不会错过重要的信件，使用户减少检查信箱的机械劳动；与RFID技术结合用于用户识别，方便用户开箱，还提高了信报箱的安全性。

Intelligent message box system based on GSM and RFID Technology

【技术实现步骤摘要】
基于GSM与RFID技术的智能信报箱系统
本专利技术涉及一种信报箱，具体涉及一种基于GSM与RFID技术的智能信报箱系统。
技术介绍
现有的传统信箱在互联网以及快递行业飞速发展的冲击下，逐渐变成了广告、宣传单和水电费账单的垃圾桶，在传统信箱使用频率相对较高的办公场所，由于其滞后性与被动性，也被电子邮箱及其他通讯工具代替，只有强制要求上交纸质报告，又不会被信息滞后影响的场合才偶有用武之地。信报箱虽然看似“过时”但依然有存在的必要。首先各类公共服务商业需要送到当事人手里，比如银行账单,、保险单、水费、电费、煤气等纸质信函；其次，部分居民有订购书、报、期刊的习惯,需定期配送到信箱中。而智能信报箱通过嵌入式系统，巧妙的机械设计，实现智能化操作，通过与互联网有效结合，提高了智能信报箱在时间和空间的利用率，成为提高居民生活质量的智能家居。在这个忙碌的生活安排中，每个人都想得到一些舒适和安全的生活。家庭自动化用于远程控制家用电器，以减少工作量。本设计就是为了满足现代家居智能化需求而设计的智能信报箱。它相较以前的信报箱，加入了智能系统，具有嵌入式系统的灵活性、便携性、安全性和低成本的安装费用以及低耗电可长期稳定的工作等优点，同时各类模块也为其功能拓展提供了更多地可能性。本设计为一种智能信报箱，在人体靠近时会点亮内部照明系统，方便夜间操作及观察信报箱内部情况。当有信件投入时，会发信息提醒信报箱主人。信报箱主人可通过IC卡验证身份，打开信报箱。主要用于解决传统邮箱具有的被动性、安全性差和时效性差的问题。主要运用的原理有：通过红外感应原理实现对人体的距离观测，光敏传感器实现收件观测，通过射频技术验证用户身份，通过单片机储存的AT指令控制GSM通信模块发送信息。与GSM网络结合可以提醒用户不会错过重要的信件，使用户减少检查信箱的机械劳动；与RFID技术结合用于用户识别，方便用户开箱，还提高了信报箱的安全性。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供了一种融合GSM与RFID技术的智能信报箱。本专利技术包括包含信报箱体部分和控制箱体部分。其中信报箱体部分包括人体红外感应模块、光敏感应模块以及两个继电器模块。控制箱体部分包括微控制单元、GSM短信模块、射频读卡器模块以及显示模块。所述的信报箱体部分中人体红外感应器位于信报箱体投递口右下方，人体红外感应器感应口向外。电磁锁贴近箱体正面左下方，箱子底部有宽度为10mm、长度为19mm、外侧最深处为7mm的斜槽，斜槽尾端为4.5mm小孔。电磁锁未通电时，锁头圆柱体正常伸出15mm，通过底部小孔长度为5mm；通电时，由于内部电磁线圈的磁力吸引，圆柱体伸出长度为8mm。箱内LED灯管尺寸为200*25*30，位于箱体顶端，距投递口所在面约100mm。光敏感应模块则位于箱体内侧、投递口下方约30mm处。所述的信报箱体部分中的人体红外感应模块具体选型为HC-SR501，相较于SR501，外观小巧，更适合信报箱的尺寸，灵敏度高、可靠性强。拥有全自动感应模式，当人进入其感应范围输出高电平，在延时时间段内，人体如果在其感应范围内移动，其输出将一直保持高电平；当人离开感应范围则自动延时，延时结束后将高电平变成低电平。其包括电源端、接地端和信号输出端。其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P16接口相接。所述的光敏感应模块包括电源端、接地端和信号输出端。其中电源端口接5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P17接口相接。所述的第一继电器模块包括第一继电器GDQ和LED灯L1。第一继电器GDQ包括电源端、接地端，信号输入端，常闭端、公共端和常开端。其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P32接口相接，常闭端口悬空，公共端口接+5v电压，常开端口接上LED正极后，LED负极接地。所述的第二继电器模块包括包括第二继电器GDQ和电磁锁EC。包括第二继电器GDQ包括电源端、接地端，信号输入端，常闭端、公共端和常开端。其中电源端口接+12v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P33接口相接，常闭端口悬空，公共端口接+12v电压，常开端口接上电磁锁正极后，电磁锁负极接地。所述的控制箱体部分中，箱体正面有一个长为70mm、宽为30mm的长方形开孔，LCD1602显示屏正好能固定在此处。射频读卡器则安装在箱体下部内侧，外部贴有感应区示意图。GSM短信模块与微控制单元则直接放在控制箱体内部，工作时需连接电源。所述的微控制单元MCU主要包括主控芯片STC89C52、复位电路和时钟电路。所述的时钟电路包括第一电容C1、第二电容C2和第一晶体XTAL。第一电容C1的2端和第二电容C2的2端接地；第一电容C1的1脚和第一晶体XTAL的2脚接主控芯片STC89C52的38脚；第二电容C2的1脚和第一晶体XTAL的1脚接主控芯片STC89C52的39脚。所述的复位电路包括第一电阻R1和第三极性电容C3。第三极性电容C3的正极接+5v的电源；第三极性电容C3的负极和第一电阻R1的1脚接主控芯片STC89C52的9脚；第一电阻R1的2脚接地。主控芯片STC89C52在指令和引脚上完全兼容51单片机，且内存比传统51单片机大，I/O口多，可用C语言编程。其中主控芯片STC89C52的40引脚接地。主控芯片STC89C52的1-6引脚分别接射频读卡器的1、2、3、4、5、7引脚。主控芯片STC89C52的10、11引脚分别接GSM短信模块的1、2引脚。主控芯片STC89C52的14、15、16引脚分别接LCD1602显示屏的4、5、6引脚，30-37引脚接LCD1602显示屏的7-14引脚。主控芯片STC89C52的18、27引脚接电源。。主控芯片STC89C52的40引脚接地。主控芯片STC89C52的17、19、20、21、22、23、24、25、26、28、29引脚悬空。所述的GSM短信模块选型为SIM800A，包括电源端、接地端、TXD端和RXD端。其中电源端口接5v电压，接地端口与地端相接。所述的射频读卡器模块选型为MF-RC522,具有低电压、低成本、体积小等特点。利用了先进的调制和解调概念，继承了在13.56MHz下所有类型的被动非接触式通信方式和协议，它与微控制单元的通信采用SPI模式，有利于减少连线，缩小PCB板体积。引脚主要包括SDA、SCK、MOSI、MOSO、IRQ、复位端、电源端和接地端。其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接。所述的显示模块主要包括LCD1602液晶显示屏及第一滑动变阻器R2。LCD1602芯片的1、16引脚接地，3、16引脚接+5v电压，3引脚与第一滑动变阻器R2的2脚和3脚相接，第一滑动变阻器R2的1脚接地。本专利技术操作方便；温度设定范围广，更加人性化；红外检测进一步提高安全系数。附图说明图1是本专利技术的整体功能模块示意图。图2是本专利技术的信报箱体的人体红外感应模块。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于GSM与RFID技术的智能信报箱系统，包含信报箱体部分和控制箱体部分；其中信报箱体部分包括人体红外感应模块、光敏感应模块以及两个继电器模块；控制箱体部分包括微控制单元、GSM短信模块、射频读卡器模块以及显示模块；/n所述的信报箱体部分中人体红外感应器位于信报箱体投递口右下方，人体红外感应器感应口向外；光敏感应模块设置在位于箱体内侧、投递口下方；/n所述的人体红外感应模块包括电源端、接地端和信号输出端；其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P16接口相接；/n所述的光敏感应模块包括电源端、接地端和信号输出端；其中电源端口接5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P17接口相接；/n所述的第一继电器模块包括第一继电器GDQ和LED灯L1；第一继电器GDQ包括电源端、接地端，信号输入端，常闭端、公共端和常开端；其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P32接口相接，常闭端口悬空，公共端口接+5v电压，常开端口接上LED正极后，LED负极接地；/n所述的第二继电器模块包括包括第二继电器GDQ和电磁锁EC；包括第二继电器GDQ包括电源端、接地端，信号输入端，常闭端、公共端和常开端；其中电源端口接+12v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P33接口相接，常闭端口悬空，公共端口接+12v电压，常开端口接上电磁锁正极后，电磁锁负极接地；/n所述的控制箱体部分中，箱体正面有一个长为70mm、宽为30mm的长方形开孔，LCD1602显示屏正好能固定在此处；射频读卡器则安装在箱体下部内侧，外部贴有感应区示意图；GSM短信模块与微控制单元则直接放在控制箱体内部；/n所述的微控制单元MCU，包括主控芯片STC89C52、复位电路和时钟电路；/n所述的时钟电路包括第一电容C1、第二电容C2和第一晶体XTAL；第一电容C1的2端和第二电容C2的2端接地；第一电容C1的1脚和第一晶体XTAL的2脚接主控芯片STC89C52的38脚；第二电容C2的1脚和第一晶体XTAL的1脚接主控芯片STC89C52的39脚；/n所述的复位电路包括第一电阻R1和第三极性电容C3；第三极性电容C3的正极接+5v的电源；第三极性电容C3的负极和第一电阻R1的1脚接主控芯片STC89C52的9脚；第一电阻R1的2脚接地；/n主控芯片STC89C52在指令和引脚上完全兼容51单片机，且内存比传统51单片机大，I/O口多，可用C语言编程；其中主控芯片STC89C52的40引脚接地；主控芯片STC89C52的1-6引脚分别接射频读卡器的1、2、3、4、5、7引脚；主控芯片STC89C52的10、11引脚分别接GSM短信模块的1、2引脚；主控芯片STC89C52的14、15、16引脚分别接LCD1602显示屏的4、5、6引脚，30-37引脚接LCD1602显示屏的7-14引脚；主控芯片STC89C52的18、27引脚接电源；；主控芯片STC89C52的40引脚接地；主控芯片STC89C52的17、19、20、21、22、23、24、25、26、28、29引脚悬空；/n所述的GSM短信模块包括电源端、接地端、TXD端和RXD端；其中电源端口接5v电压，接地端口与地端相接；/n所述的射频读卡器模块选型为MF-RC522,包括SDA、SCK、MOSI、MOSO、IRQ、复位端、电源端和接地端；其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接；/n所述的显示模块包括LCD1602液晶显示屏及第一滑动变阻器R2；LCD1602芯片的1，16引脚接地，2、15引脚接+5v电压，3引脚与第一滑动变阻器R2的2脚和3脚相接，滑动变阻器R2的1脚接地。/n...

【技术特征摘要】
1.基于GSM与RFID技术的智能信报箱系统，包含信报箱体部分和控制箱体部分；其中信报箱体部分包括人体红外感应模块、光敏感应模块以及两个继电器模块；控制箱体部分包括微控制单元、GSM短信模块、射频读卡器模块以及显示模块；
所述的信报箱体部分中人体红外感应器位于信报箱体投递口右下方，人体红外感应器感应口向外；光敏感应模块设置在位于箱体内侧、投递口下方；
所述的人体红外感应模块包括电源端、接地端和信号输出端；其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P16接口相接；
所述的光敏感应模块包括电源端、接地端和信号输出端；其中电源端口接5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P17接口相接；
所述的第一继电器模块包括第一继电器GDQ和LED灯L1；第一继电器GDQ包括电源端、接地端，信号输入端，常闭端、公共端和常开端；其中电源端口接+5v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P32接口相接，常闭端口悬空，公共端口接+5v电压，常开端口接上LED正极后，LED负极接地；
所述的第二继电器模块包括包括第二继电器GDQ和电磁锁EC；包括第二继电器GDQ包括电源端、接地端，信号输入端，常闭端、公共端和常开端；其中电源端口接+12v电压，接地端口与地端相接，信号输出端与微控制单元P33接口相接，常闭端口悬空，公共端口接+12v电压，常开端口接上电磁锁正极后，电磁锁负极接地；
所述的控制箱体部分中，箱体正面有一个长为70mm、宽为30mm的长方形开孔，LCD1602显示屏正好能固定在此处；射频读卡器则安装在箱体下部内侧，外部贴有感应区示意图；GSM短信模块与微控制单元则直接放在控制箱体内部；
所述的微控制单元MCU，包括主控芯片STC89C52、复位电路和时钟电路；
所述的时钟电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈鸿宇，史廷春，周钘，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33