环保快递密码箱

张鑫懿

现在快递物流业越来越发达，而快递包装箱大多数是一次性使用的材料，不仅浪费，还污染环境。

另外，快递包装箱的安全性也不容乐观，纸质箱子或塑料袋包装易被损坏，还极易出现错领、掉包等现象。所以，我设计制作了这款环保快递密码箱。

一、设计思路

将快递箱由纸质材料改为刚性塑料，并安装密码开锁装置。首先由快递公司下发箱子到各个快递点，使用时，商家从快递公司手中接收快递箱，用户提供密码，商家将物品装箱，设置密码，卡入快递单，完成包裹。到达目的地后，收件人输入密码，取出快递（密码失效），箱子由快递人员收回，重复利用。

二、制作过程

如何让快递箱实现密码保护、密码成功输入一次后失效，同时恢复到管理员密码状态，是此项目的重点和难点。

电子密码锁通过密码输入控制电路或芯片工作，从而控制机械开关的闭合，完成开锁、闭锁。应用较广的电子密码锁以芯片为核心，通过编程来实现。在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。

在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键连接。这样，一个端口（如P1口）就可构成4×4的16个按键，比直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显。所以，在所需键数较多时，采用矩阵法做键盘是合理的。

键盘确定后就要找到适合产品的“心脏”。查阅资料时，我在网上看到了一个有关密码箱的视频。视频中的密码箱使用单片机控制继电器进而控制电磁锁实现密码输入解锁，这种结构很符合我的设计要求，于是我便学习了相关知识。

电控锁的终端其实是一个电磁铁，它通过控制一个简单的机械装置开关箱盖门。电磁铁的动作需通过一系列指令。当不能控制时，首先测量输往电磁铁的电压，同时输入开关箱盖指令，看其电压是否有变化，如有变化，而电磁铁不工作，则故障为电磁部分。

控制部分分为硬件控制和软件控制，有些还与计算机接口相连，可进行人员出入查询、统计等。一般控制输出电压由继电器控制输出。首先看继电器是否有吸合声，若没有，可测量继电器控制接口各部分电压，并测试和驱动器件是否损坏，若完好，可进一步测量有关集成电路的工作电压、复位端口及时钟振荡部分，如无问题，一般为软件故障。如继电器有吸合声，而继电器的电压又正常，则是继电器触点损坏或送往电控部分的线路断路。

机械结构组装轮廓初步确定后再添加控制电路。

如何给密码箱供电？电压过大会影响质量，过小會影响待机能力，为此我决定用性能较好的锂电池。

三、创新点

1.使用刚性塑料代替纸质或普通塑料包装，抗压力强，可循环使用。

2.首次在快递运输过程中利用了密码锁装置，用户密码被成功输入一次后失效，提高了安全性。

3.内部空间利用可充气式气囊作为填充物，为物品提供安全保障。

4.采用高性能、低功耗的ATMEGA16单片机作为主控芯片。

四、改进

在密码箱中加入GSM手机模块，与商家手机绑定，当输入密码开启时会收到开启信息，防止物品在未到达用户手中前被打开。由于箱内的线路多而凌乱，易出现线路问题，在真正推广前，会制成PCB电路板，把元器件都集成在一个线路板上。