基于物联网控制短信通知式智能信箱

HOCKEL

项目作品案例名称：基于物联网控制短信通知式智能信箱

作品案例类别：智能装置

作者：陶言成

单位：江苏意若思科技有限公司

涉及学科或专业领域：物联网、APPinventor设计、mqtt通讯、二维模型设计

【创意来源】：

随着互联网的飞速发展,交流方式日趋便捷,人们更趋向于网络社交平台,尤其是近些年来发展迅速的电子邮箱、微信、微博等。而传统的家庭信箱、社区信箱因其存在-些弊端逐渐被人们淡忘。

市民争议信箱存在是否有心要.其结果是信箱虽然成了“古董”但还有存在心要。首先银行账单,保险单,各商家及水电、煤气  等公共服务商业信函需要以纸质邮件的形式送达到当事人手中;其次一部分居民在邮局订购了书刊杂志,邮递员会定期配送到家里的信箱中。所以急需一个智能信箱实时提醒我们。

【作品演示】：

【作品功能介绍】：

智能信箱主要是由Arduino Nano控制的，它的主要功能有：

      ①：1602显示器实时显示信封数量

      ②：有新的信封投递时，短信提醒。

      ③：输入密码取信，支持更改密码

      ④：物联网平台显示信封数量，信封门的状态与按钮控制开关

      ⑤：可以用手机app控制：显示信封数量和门的状态与远程开门操作。

【硬件清单】：

硬件名称	数量
Arduino nano	1
Arduino nano IO扩展板	1
红外对射模块	1
4*4矩阵薄膜键盘	1
1602 lcd显示屏	1
Mg90s舵机	1
物联网模块	1
Sim800c	1
A4段木板	8
杜邦线	若干

【制作过程】

1、通讯原理：

Arduino Nano与sim800c串口通讯发送AT指令，之后sim800c发送信息给手机客户端。Arduino Nano 还通过软串口和obloq物联网模块通讯，将数据发送到物联网端。手机端通过mqtt协议与物联网平台通讯，进而可以远程控制信箱。

2、系统设计

1、选用arduino nano 做信箱的主控制器,用于控制1602lcd屏幕的显示，4*4矩阵键盘的输入，红外对数模块的计数，9G舵机的旋转。

2、1602 LCD屏用来显示一些基本的操作：显示开机信息、信封数量、输入密码，更改密码等信息；

3、4*4的矩阵薄膜键盘用于输入密码和更改密码；

4、红外对射模块来计数信箱的数量；

5、9G舵机来控制信箱的开关；

6、用激光切割机来切割信箱的外形。

7、通过SIM800C中的短信功能来进行一个短信的实时提醒。

8、通过物联网模块把数据上传到物联网平台

9、用APPInventor编写智能信箱手机端实现远程操控

2.结构设计

本次作品结构设计采用lasermaker设计，激光切割。

（1）智能信箱结构设计

在智能信箱结构设计上，采用Lasermaker中的快速造盒功能设计出信箱的主体结构。

3.电路连接

4、程序编写

主程序：

发送短信函数：

发送短信函数，主要是arduino与sim800c串口通讯，发送AT指令，从而发送短信到我们的手机上。

计数函数：

计数功能函数主要通过红外对射模块来实现，当有信封投递时，红外对射模块的值为1，此时让变量：count自增1，之后向物联网信封数据并且发送短信到手机上。

接收手机数据函数

接收手机数据函数，主要是订阅物联网服务器设备的信息，如果设备topic2接收到消息等于1，就执行开信箱操作。如果设备topic2接收到消息等于0，就执行开信箱操作。

入密码操作函数：

在mind+用户库中搜索：“hockel”,就可以找到4*4的矩阵键盘了。此函数体的主要功能有：输入密码取信操作，输入“#”进行修改密码操作。

更改密码函数：

该函数的主要有将初始化密码更换为我们想要的密码。

手机端程序：

在appinventor网站（http://app.gzjkw.net/）中进行程序编写：

5.设备组装

第一步：组装信箱整体

第二步：组装1602lcd屏幕

第三步：安装红外对射模块

第四步：安装舵机

第五步：安装矩阵键盘

第六步：安装电路图连接电路

第七步：组装完成

6.改进与提升

本作品材料上使用了椴木板，这种材料不防水，后期可将其改进为金属材料。在信箱门的结构上面后期会考虑电磁锁和3D打印的铰链结构，增大内部结构，变成信报箱或是快递箱。