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1、 2017 届本科毕业设计（论文） 题 目 基于无源电子标签的物品信息管理系统 学 院 电气与自动化工程学院 专 业 自动化（32） 班 级 ZB62151 学 号 ZB6215150 姓 名 孙 钰 校内导师 李智超 职 称 副教授 2017年 05 月 08日基于无源电子标签的物品信息管理系统摘 要传统物品信息管理主要采取的是人工记录和手动黏贴便签的方式，在传统的物品信息管理模式下，一旦出现了记录错误或标签文字信息丢失的情况，就会造成物品信息的混乱和丢失。因此，本课题设计了基于RFID的智能物品信息管理系统，旨在提高物品信息管理的效率性和安全性。本文主要分析了基于RFID智能物品信息管理系
2、统的组成要件，如读卡器、下位机软件开发、LCD液晶显示等；运用labVIEW上位机分析了RFID卡的注册和注销；文中给出了设计系统的电路原理图、软件设计程序图、流程图等。着重分析了Arduino单片机和RFID-RC522高频读卡器频模块的连接电路；单片机最小系统等。对RFID系统分析设计出一个简易模拟实物系统，能够实现对于已经注册过的射频卡，通过读卡器读取卡片携带的信息，并通过显示屏将读取到的信息读取出来。关键词：物品信息管理系统 无源电子标签 labVIEW Arduinomanagement information system based on passive electronic t
3、agAbstractTraditional items information management is mainly taken by manual recording and manual sticky note way, in the traditional item information management mode, once there is a record error or label text information is lost, it will cause the goods information confusion and loss. Therefore, t
4、his paper designs an intelligent information management system based on RFID, which aims to improve the efficiency and security of item information management. This paper mainly analyzes the components of information management system based on RFID intelligent items, such as card reader, lower compu
5、ter software development, LCD liquid crystal display, etc .; using labVIEW PC analysis of RFID card registration and cancellation; the paper gives the design of the system Circuit schematics, software design program diagram, flow chart and so on. Focusing on the Arduino microcontroller and RFID-RC52
6、2 high-frequency card reader frequency module connection circuit; single-chip minimum system.The analysis and design of a simple simulation system of RFID system, can be achieved for RF has been registered card through the card reader card carrying information, and through the display will read the
7、information read out.Key words: baggage sorting system passive electronic tag labVIEW ArduinoII目 录1.引 言11.1 物品信息管理系统的背景11.2本课题需要完成的任务21.3本课题设计的主要内容22. 系统方案设计32.1 物品信息管理系统概述32.1.2 物品信息管理系统功能32.1.3 物品信息管理系统的优越性32.2 本论文拟解决的关键问题与解决方法43.系统硬件设计53.1 Arduino主控电路53.2 读卡器模块63.2.1 读卡器63.2.2 射频卡73.3 显示模块73.4 蜂鸣
8、器电路83.5 串口通信电路94.软件设计与实现104.1 下位机软件设计与实现104.1.1 软件设计整体结构104.1.2 读写卡过程及程序设计124.2 上位机软件设计与实现174.2.1 labVIEW串口通信VI184.2.2 上位机设计184.2.3 注册、注销原理205. 系统的调试215.1硬件调试215.2.1 单片机的调试215.2.2 串口通信模块的调试215.2系统综合调试21结 论23参考文献24致 谢25附 录26IV常熟理工学院毕业设计（论文）1.引 言1.1 物品信息管理系统的背景在我们日常生活中，仓库、物流运输、图书馆等地方，物品信息管理是其主要核心组成部分。
9、传统的物品信息管理都是人工分类，分类工作人员通过肉眼查看物品信息条进行判断识别物品信息，这种传统的工作方式不仅工作量十分巨大，而且在人工处理的过程中出错概率也很高，费时，要是在工作过程中出现信息错误将很难确认出错环节。虽然在之后的物品信息管理中，采用了条形码扫描技术，借助于扫描枪的使用，对物品上的条形码进行分类和识别，转变了人眼识别的方式，保障在识别物品信息时的准确性，但是条形码扫描技术始终离不开人力成本的支出。上世纪八十年代，RFID即射频识别技术兴起，这是一种能够自动识别且辨识的非接触式技术，RFID即射频识别能够在短时间内快速的识别和捕捉到被测物品的信息。RFID作为一种非接触式识别技术
10、即相似于传统的条码技术，又跟普通的条码技术有很大的区别。RFID技术的实现方式是将一个携带有物品信息的电子标签附着在物品上，当带有电子标签的物品进入读写器的工作区域时，标签便采用无线信号，将物品的信息传送给读写器。这种技术方便操控，简单实用。在工作时采用无线通信，不需要任何接触，无需人工识别工作就能自动完成，相对于人工识别读取信息方便了很多。并且它能够在各种恶劣的环境下正常工作。RFID主要有以下几个优点： 可以实现无接触识别，接收距离远。 识别不仅仅快而且还准确，只要标签进入到读写区域就可以被识别读取信息。 移动物品也可以准确识别，无需停止移动。 穿透性强，可透过纸，布，塑料等非金属材料进行
11、识别。 可全天候工作，没有特殊环境要求，可以在任何恶劣的环境下工作。 因此为提高物品信息管理的技术水平，减轻工作人员的劳动强度，节省劳动成本并解决传统物品进库入库必须由人工记录检查的问题，可以采用RFID电子标签技术对仓库、图书馆等需要大量存取物品信息的场所的存储物品信息方式进行改进，实现物品信息自动识别。这样可以有效的提高仓库对物品信息管理准确度，并大大的减少了人工成本。在本课题系统研究中中为节约实验成本，设计的方案使用的是高频无源电子标签，其主要特点是阅读短，成本低。1.2本课题需要完成的任务根据无源射频识别技术设计出一个小型模拟的物品管理系统，总体结构如图1.1所示。其中系统设计整体包括
12、上、下位机两个主要模块，单片机、读卡器等模块构成下位机的要件，注册、串口通信等模块构成上位机的要件。需要对空白卡片进行注册并存储，经过注册过的卡可以通过读卡器进行读取操作，并将物品存储的信息通过显示屏显示出来。对于不需要的卡片信息，也可以注销处理。注销后的卡片可以重复使用。图1.1 系统结构图1.3本课题设计的主要内容本课题主要基于RFID设计了一套物品信息管理系统，系统设计的目的是为了解决传统物品信息管理的人工效率低、录入出错率高等问题，本管理系统设计的优势在于成本低、智能化、能耗低，避免了人力资源的过度支出和浪费。基于RFID的物品信息管理系统可以自动化地处理物品信息，可以运用在图书馆、仓
13、库物品的管理中，以此来提高管理的效率和物品信息识别的准确度。同时，基于RFID的物品信息管理系统能够优化人力资源的管理模式，节约人力资源，降低企业物品信息管理的成本，也推动了大数据时代下的物联网建设。本论文的主要工作内容包括以下几个部分： 分析硬件的各个组成模块，以及实现读卡器模块与上位机的通信。 用LabVIEW软件来设计整个界面，模拟对物品的注册和注销。 完成整个系统的软件硬件设计，进行调试运行。2. 系统方案设计2.1 物品信息管理系统概述物品信息管理系统的设计需要涉及到信息的储存、识别、记录等，本次课题中基于RFID的物品信息管理系统主要利用了EEPROM存储物品信息的功能，在系统运作
14、前需要提前在记录卡中输入相对应的物品信息内容，在进行系统管理和识别时，相应的记录卡就能被快速地识别出，并在系统的LCD显示屏中显示记录卡中物品的主要信息内容。本系统的硬件部分通过读卡器读取卡片，将读出的卡片信息显示在显示器屏幕。通过串口来完成与上位机的通信，其中卡片的注册注销是通过上位机LabVIEW来实现的。2.1.1 物品信息管理系统组成控制器、读卡器、显示屏等元件构成了物品信息管理系统，在整个系统中，控制器是系统的核心，读卡器主要负责读取、验证、识别卡内的信息，控制器在接收到读卡器的验证反馈信息后，将信息内容显示至显示屏上。2.1.2 物品信息管理系统功能物品信息管理系统主要实现的是能够
15、自动识别射频卡，已经注册过的物品（卡片）只要在读卡器的工作范围内就能自动识别出来并获取物品所携带的信息并在显示屏上显示类型。未注册卡是不能被读卡器识别的，当未注册的卡出现在感应区内时，蜂鸣器就会发出报警。2.1.3 物品信息管理系统的优越性（1）损坏率低。因为采用的是无缘电子标签，在物品信息进行识别的过程中，电子标签在进行验证和识别的过程中，是不与读卡器进行接触的，这样就会降低标签受损的程度。（2）操作便捷。在实际操作时，电子标签只需要附着在物品上，不需要有特定的位置方向。使用方便简单。（3）误差低。每个电子标签都有自己独有的信息，直接通过读卡器读取无需人工记录，减少了人工误差。（4）利用率高。一张注册卡可以同时记录的信息较多，例如企业物品管理中，同一张注册卡中可以记
