如今，快递已经融入了人们的生活，收集快递有时会成为一个空的借口。国内快递品牌多，服务水平不均衡，不仅给我们的消费者带来了更低的价格，而且也带来了很多麻烦。快递丢失、损坏已成为常见的，每次购物都会习惯性地提醒商店包装麻烦，现在快递不可靠。

每次拿到快递，看到变形的包装，总会想象它经历了什么样的蹂躏。然后我们打包自己，做快递，感受快递一路经历的风风雨雨。

因为我们太大，不摔倒，当然不是我们自己打包的。我们设计了一个快递跟踪器，包括GPS模块、加速模块等，记录快递路线和快递运输过程中的颠簸。该跟踪器由追踪器制成GPS接收模块、Flash芯片、加速模块、51开发板和电池盒，如图17所示.如下所示。让我们仔细看看这个追踪器。

各模块介绍

1. GPS 接收模块

这里用的是旧的GPS如图17所示，接收模块.2.市场价格在30元左右，用于接收GPS数据。接收模块最初用于接收模块RJ-为了方便与开发板上的标准9针串口连接，我自己做了一个接头。焊接后，将插头放入两个饮料瓶盖(经过美工刀处理后)，挤入热熔胶填充。因为没有九针串口VCC，因此，模块电源通过外部面包板线完成。完成后的自制插头如图17所示.3所示。

GPS数据包括经度、纬度信息、时间信息和GPS卫星相关信息。建议定位信息(GPRMC)格式如下：

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh

<1> UTC时间，hhmmss(时分秒)格式。

<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位。

<3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前0也将传输)。

<4> 纬度半球，N=北半球，S=南半球。

<5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前0也将传输)。

<6> 经度半球，E=东经，W=西经。

<7> 地面速率(000.0～999.9节，前0也将传输)。

<8> 地面航向(000.0°～359.9°，以正北为参考基准，前0也将传输)。

<9> UTC日期，ddmmyy(日月)格式。

<10>磁偏角(000.0°～180.0°，前0也会传输)。

<11>磁偏角方向，E=东，W=西。

<12>模型指示(仅)NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)。

例如“$GPRMC,024519.214,A,3315.7712,N,11954.9589,E,0.00,,240812,,*1E对应翻译后，可以得出北纬33的定位信息°15.7712′、东经119°54.9589′(不知道是不是谷歌地图的误差。这个坐标离我家实际位置有500m左右误差)，日期为2012年8月24日。

此外，从其他句子可以看出，目前有7颗可视卫星，其微信号分别为03、87、277、29、19、55、206，说明目前的信号还不错。想了解更多GPS请自行查找数据内容，这里不多介绍。

2. 加速度模块

MMA7361是一种低成本的微型电容式加速度传感器，可用于测量加速度和角度.4和图17.5.借助这个模块，可以记录快件在运输过程中的碰撞和摆放姿势。

通过单片机AD转换，量化x、y、z通过计算三轴电压，可以获得加速度和角度信息。此外，由于该模块的范围有限，从1开始m高坠落产生的加速度将超过量程。我们可以记录超过量程的次数，并计算快递运输过程中的大碰撞次数。

3. Flash 芯片

W25Q32为华邦(Winband)基于开发SPI闪存芯片，如图17所示.6所示。我们使用的单片机是STC12C5A60S2，不支持SPI接口，需要通过I/O口模拟SPI读写数据。另外W25Q32的工作电压为2.7～3.6V，单片机使用5V注意电压的不同。我们通过加速模块带来的5V转3.3V电路为W25Q32芯片供电。W25Q其它32引脚可直接与单片机连接，数据读写不受电压影响。具体引脚定义及读写时序请参考相关数据手册。

4. 51 单片机开发板

XQ_L2A 51是一款很常见的51单片机开发板，如图17.7.价格也很低。我们使用12864液晶屏插座作为模块接口，连接4台单片机P1引脚正好用于加速模块AD转换。其它引脚连接P用于模拟的0口Flash芯片的SPI接口。

5. 自制连接板

为方便连接，我们专门设计制作了如图17所示的连接板.8.正面是加速模块的连接座，背面是W25Q32贴片位置。

模块装箱

开发板、电池盒、GPS接收模块用双面胶粘贴在包装上，固定后用保护膜包裹，如图17所示.9.如图17所示。包装中还有污损比较卡和记录卡，用于记录快递的一些信息.如图17所示。外包装上有三个测试标签，用于检查外观污损.11所示。

提取和处理数据

1. 数据提取

由于开发板只有一个串口，在提取数据时必须拔出GPS模块，接上USB传输端口模块。为了区分数据提取和数据采集的工作模式，我们在编写程序时定义了一个按钮来区分这两种模式。当单片机上电时，它会自动检测按钮是否被按下。如果按下，打开串口等待数据读取指令。如果不按下，则进入数据采集模式。

进入读取模式后，将模块连接到计算机，打开串口助手，设置波特率，发送#READ单片机会自动从头读取指令Flsah芯片中的数据通过串口发送到计算机，如图17所示.12所示。此外，我们还在程序中写了#CLEARALL芯片清空使用指令。

2. 数据处理

串口收到的原始数据是单片机简单处理每个模块收到的信息并存储到Flash芯片数据。格式定义如下：

#*GPRMC,024518.214,A,3315.7653,N,11954.9529,E,240812*10,0,1*10&

#：开始标记

*：段落标签

GPRMC：GPS数据标签

024518.214:2:4518.214秒(UTC时间)

A：定位标记，A=有效定位，V=无效定位

3315.7653：33°15.7653′

N：北半球

11954.9529：119°54.9529′

E：东半球

240812：2012年8月24日

10：x轴瞬时读数

0：y轴瞬读数

1：z轴瞬时读数

10：加速度取模值

&：结束标记

后期处理

我们总共选取了5家快递公司往返深圳与恩平之间寄送这个快递追踪器。通过保存在Flash芯片中的数据，我们对快递在运送过程中经历的“坎坷”有了一些了解。表17.1是我们整理后的结果，大家可以看看价格和服务是否匹配。(由于我们进行实验的次数较少，不具有普遍性，所以我们未公布快递公司的具体名称，请谅解。)

注：

(1)取件员着装一栏标为“不取件”是由于不上门取件所以无法填写。

(2)超量程记录是指加速度模块超出量程的次数，即有较大碰撞的次数。数据丢失是由于设备损坏而引起数据丢失。

(3)污损标签是贴在包装上的白色贴纸，用于衡量外包装污染情况。数字是与标准色卡比对的结果。

(4)GPS模块在室内和车厢内都无法定位，收集到的数据大部分都是在中转站的数据。但是由于无相关测绘软件，所以数据无太大实用价值，因而没有公布。

(5)结果存在偶然性，请勿对号入座。