单片机在校园货物配送设备上的应用

陈星彤 尹鑫铭 北京交通大学海滨学院

电子商务的普及与发展，网购这种简单快捷的消费方式被大众所接受，校园内部的师生由于日常上课时间限制，没有过多时间逛街购物，师生这一部分消费群体数量日渐增加。通过支付宝的相关数据显示，在全国范围内，有超过半数的在校学生已经是网上淘宝网购的常客，特别是高校学生，网上消费的普及率达到85%，针对这一部分消费群体的快递配送需求也不断再朝规模化发展。但是在快递配送行业，也带来了挑战，如何在校园中更高效，高质量的完成终端配送操作成为快递行业关注的焦点。

一、校园配送相关理论基础

1.配送的概念

配送是指对物品进行挑选、加工、包装、分割，组配等操作，同时要在一定的区域范围之内，结合客户的需求及时将商品送达到指定地点。配送并不是单一的某一环节或者活动，宏观上看，其实是物流活动整体的缩影，涵盖了装卸，搬运，包装，运输等诸多环节。除此之外，配送是在物流环境当中与消费者进行直接接触的一个环节，因此配送服务质量的高低也直接影响了客户消费满意度。

2.校园配送的概念

校园配送主要是指配送的操作过程发生在校园范围之内，配送的服务对象也主要是校园内部的学生、老师等校园人群。校园环境区别于其他配送环境，园区面积较大，服务对象时间不统一且管理严格，给配送的实施增加了难度。

二、基于K60 单片机的校园货物配送设备的研究

该设计是以Kinetis60 单片机为主控芯片， 通过K60 单片机的内部资源如PWM、AD、定时器、外部中断、串口等功能。通过并行口对二值化数字摄像头进行采集， 并行口具有传输速度快， 数据稳定的特点。同时鹰眼摄像头的采集速度要比其它摄像头采集速度快，图像更稳定。在低亮度和强光照下比其它摄像头具有更好的图像输出。摄像头二值化图像输出后， 单片机采用DMA 采集， 直接将输出的图像存储到单片机内存中， 单片机再逐幅图像进行处理， 找出道路两边， 根据两边计算出中心线。单片机根据计算出的中心线来进行车的正前方的偏差， 通过位置式PID 进行舵机控制。

系统需要应用摄像头来采集信息， 我们采用的是较为成熟的且业界口碑较好的OV7725 数字摄像头。OV7725 摄像头中的数据是通过8 位并行口进行读取， 我们将摄像头的8 位并行输出口接单片机的连续IO 口，这样方便程序的处理。摄像头的SCCB 控制口没有特殊要求我们接的是普通I/O 口。时钟线和场中断线接普通IO 口。

三、构建更灵活的配送方式

1.引进新技术

了解到在我国大部分的校园内还没有建立智能快递柜，只有少数学校引用了此项新技术，而物流业整体的发展趋势是降成本，提效率与信息化。所以校园内部引用新技术，建立智能柜是大势所趋，具有必要性。针对快递公司，虽然前期会投入一定的成本，但是在后期智能柜的投入能够非常有效的解决，配送时间不合理，配送成本过高等问题，经过一段时间的运营，会带来更大盈利。

2.开设APP+众包物流配送模式

众包物流是指把配送任务分配给非专职的配送人员，现在很多快递都实行了这种众包模式，例如菜鸟裹裹，京东到家等。这种模式的优势在于可以充分利用社会闲散资源，由于快递配送的门槛较低，很多人都可以进行这一工作，也间接降低了快递企业的配送成本。所以在校园内部可以借鉴这一模式，使校园内的每一位学生都可能成为一名配送员，学生相较于快递人员更加了解校园格局和区域划分，且作息时间也相对一致，在配送中有得天独厚的优势。一栋宿舍楼内会住着大量学生，学生的顺路程度也较高，通过建立基于K60 单片机一款APP 平台连接学生与快递公司实现信息共享，从而让学生完成配送过程。如果有学生想进行配送，可以在这一款APP上输入个人信息进行注册，在通过对应审核之后就可以进行接单。

在后期管理上，也可以对学生的配送过程进行评价，以积累责任额度。将这一额度与工资进行挂钩，如果出现包裹丢失，或者盗窃等不诚信行为，给予对应的惩罚措施。例如罚款、将其行为记录到诚信档案当中。App+众包物流模式能够充分利用校园内部闲置资源，突破时空限制，也会降低运营配送的成本。

四、总结

随着电子商务以及物流业的发展，学生的消费能力大大增强，使得校园快递配送成为其中重要环节，但是快递进校园时间尚短，还存在着诸多问题没有解决，例如服务态度恶劣，安全性低，师生诉求难以解决，如果这些问题无法解决，会影响阻碍电商业的发展。本文针对货物配送智能小车的设计， 对其控制原理、结构， 软件设计及其硬件设计做了充分的介绍。通过软硬件的修改、参数的整定、算法的优化， 实现了送货小车自主送货的基本的功能的实现。