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课程设计

项目名称基于stm32的烟雾报警专业班级物联网122 学生学号 2012133022 学生姓名孙金鑫指导教师蒋吉娟

2015年 6 月 10日

物联网工程122班姓名孙金鑫(课程设计)

摘要

随着移动设备的流行和发展，嵌入式系统已经成为一个热点。它并不是最近出现的新技术，只是随着微电子技术和计算机技术的发展，微控制芯片功能越来越大，而嵌入微控制芯片的设备和系统越来越多，从而使得这种技术越来越引人注目。它对软硬件的体积大小、成本、功耗和可靠性都提出了严格的要求。嵌入式系统的功能越来越强大，实现也越来越复杂，随之出现的就是可靠性大大降低。最近的一种趋势是一个功能强大的嵌入式系统通常需要一种操作系统来给予支持，这种操作系统是已经成熟并且稳定的，可以是嵌入式的Linux，WINCE等等。本文所要研究的就是基于ARM嵌入式系统的安全带报警系统的设计与实现。本设计采用了飞st的32位ARM微处理器stm32作为核心处理器。

随着现代家庭用火、用电量的增加，家庭火灾发生的频率越来越高。家庭火灾一旦发生，很容易出现扑救不及时、灭火器材缺乏及在场人惊慌失措、逃生迟缓等不利因素，最终导致重大生命财产损失。家庭火灾的主要原因是麻痹大意，没有及时采取预防措施。烟雾报警器是一种用于检测烟雾的感应传感器，一旦发生火灾危险，其内部的电子扬声器便会及时警醒人们。

关键词:stm32 烟雾报警数据传输

物联网工程122班姓名孙金鑫(课程设计)

Abstract

With the popularity and development of mobile devices, embedded systems has become a hot spot. It is not the recent emergence of new technology, but with the development of microelectronics and computer technology, more and more micro-control chip functions, and embedded micro-controller chip devices and systems more and more, making this technology more increasingly compelling. Its hardware and software volume size, cost, power and reliability are put forward strict requirements. Function more powerful embedded systems to achieve more and more complex, the resulting reliability is greatly reduced. A more recent trend is a powerful embedded systems typically require the support of operating systems, the operating system is mature and stable, and can be embedded Linux, WINCE and so on. This paper is to study the design and implementation of embedded systems based on ARM seat belt warning system. This design uses the 32 st fly stm32 ARM microprocessor core processor.

With modern home fire, by increasing electricity consumption, the frequency of home fires is increasing. Home fire the event, it is prone to fighting is not timely, the lack of fire-fighting equipment and the presence of people panicked escape retardation and other adverse factors, resulting in significant loss of life and property. Mainly due to home fires is careless, did not take timely preventive measures. Smoke alarm is sensing smoke sensor for detecting dangerous event of fire, its internal electronic speakers are timely alert people. Keywords: STM32 Smoke alarm data transmis

物联网工程122班姓名孙金鑫(课程设计)

摘要..................................................................... I Abstract................................................................. II 第1章所选项目的研究意义................................................. 1

1.1概述 ............................................................... 1

1.2 ARM特点[1] ........................................................ 1

1.3本文研究的意义 ..................................................... 1 第2章项目的技术原理以及能解决的问题...................................... 2

2.1 stm32与ARM........................................................ 2

2.2 ARM与stm32的关系 ................................................. 2 第3章系统的软件程序设计框图............................................. 3

3.1系统的程序设计框图如图1所示 ....................................... 3 第4章系统硬件模型....................................................... 4

4.1 系统流程图......................................................... 4

4.2 硬件实物图片....................................................... 4 第5章传感器与Visual Studio介绍......................................... 6

5.1 烟雾传感器......................................................... 6

5.2 Visual Studio...................................................... 6 第6章烟雾报警器的应用前景............................................... 8 结论...................................................................... 9 参考文献................................................................. 10 致谢..................................................................... 11 附录1 .................................................................... 1

物联网工程122班姓名孙金鑫(课程设计)

第1章所选项目的研究意义 1.1概述

ARM处理器是Acorn计算机有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。更早称作Acorn RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%，却能保留32位系统的所有优势。 1.2 ARM特点[1]

ARM处理器的三大特点是:耗电少功能强、16位/32位双指令集和合作伙伴众多。 1、体积小、低功耗、低成本、高性能;

2、支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16位器件; 3、大量使用寄存器，指令执行速度更快;

4、大多数数据操作都在寄存器中完成;

5、寻址方式灵活简单，执行效率高;

6、指令长度固定。

1.3本文研究的意义

目前，ARM已经非常完善，针对市面上驾驶员技术不过硬的问题，随着我国社会主义市场经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，购买车辆的用户越来越多。与此同时，盗窃汽车犯罪每年以惊人的速度不断飙升，车辆防盗产品已经成为必不可少的装备。而传统的汽车报警系统存在很多问题，如作用距离短、报警器产生的噪声污染环境、且误报现象经常发生。

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第2章项目的技术原理以及能解决的问题 2.1 stm32与ARM

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M内核其中STM32F1系列有:

STM32F103“增强型”系列

STM32F101“基本型”系列

STM32F105、STM32F107“互联型”系列

增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品;基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是32位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗

[2] 最低的产品，相当于0.5mA/MHz。

2.2 ARM与stm32的关系

ARM是英国的芯片设计公司，其最成功的莫过于32位嵌入式CPU核----ARM系列，最常用的是ARM7和ARM9，ARM公司主要提供IP(Intellectual Property core知识产权的核心)核，就是CPU的内核结构，只包括最核心的部分，并不是完整的处理器。ARM把这个核卖给各大半导体公司，如 Philips 三星，ATMEL，甚至Intel等许多公司。ARM为了对付 8位机市场，最近推出了 Cortex-M3核，STM32就是意大利的意法半导体基

Cortex_M3核性价比更高，价格低，可以与8位于Cortex-M3的32位嵌入式处理器，

[3] 单片机竞争。而stm32是ARM的一款内核。

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第3章系统的软件程序设计框图 3.1系统的程序设计框图如图1所示:

图1

在整个烟雾报警系统中，要进行实验，必须对整个系统先复位。复位是单片机的初始化操作。单片机系统在上电启动运行时，都需要先复位。其作用是使CPU和系统中其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作，因而，复位是一个很重要的操作方式。但单片机本身是不能自动进行复位的，必须配合相应的外部复位电路才能实现。

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第4章系统硬件模型 4.1 系统流程图

根据设计思路构建了系统流程图如图2所示:

烟雾传感器

Stm32

串口

上位机

图2

在烟雾传感器端接收数据，传感器采集到数据后，将数据传输到STM32上，然后由

STM32传输到上位机，也就是电脑中，电脑的串口打开后接收到了传来的数据，若有烟

雾，则会报警。

4.2 硬件实物图片

完成的设计硬件图片如图3所示:

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图3

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第5章传感器与Visual Studio介绍 5.1 烟雾传感器

烟雾传感器就是通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范的，烟雾报警器内部采用离子式烟雾传感，离子式烟雾传感器是一种技术先进，工作稳定可靠的传感器，被广泛运用到各种消防报警系统中，性能远优于气敏电阻类的火灾报警器。它在内外电离室里面有放射源镅241，电离产生的正、负离子，在电场的作用下各自向正负电极移动。在正常的情况下，内外电离室的电流、电压都是稳定的。一旦有烟雾窜逃外电离室。干扰了带电粒子的正常运动，电流，电压就会有所改变，破坏了内外电离室之间的平衡，于是无线发射器发出无线报警信号，通知远方的接收主机，将报警信息传递出去。烟雾传感器广泛应用在城市安防、小区、工厂、公司、学校、家庭、别墅、仓库、资源、石油、化

[5] 工、燃气输配等众多领域。

火灾烟雾是由气、液、固体微粒群组成的混合物，具有体积、质量、温度、电荷等物理特性。离子型烟雾探测器是通过相当于烟敏电阻的电离室引起的电压变化来感知烟雾粒子的微电流变化装置。当烟雾粒子进入电离室，改变了电离室空气的电离状态，从而宏观表现为电离室的等效电阻增加引起电离室两端的电压增大，由此来确定空气中的烟雾状况。而气敏式传感器是探测空气中某些可燃气体的成分，所以在火灾探测方面，气敏式传感器性能并不如离子式传感器。探测空气中可燃气体的含量。有效地探测煤气、液化石油气、然气、一氧化碳等多种可燃性气体的微量泄漏。适用于石油、化工、煤炭、电力、冶金、电子等工业企业，以及煤气厂、液化石油气站、氢气站等生产和贮存可燃

性气体的场所。

5.2 Visual Studio

Microsoft Visual Studio(简称VS)是美国微软公司的开发工具包系列产品。VS是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone。

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Visual Studio是目前最流行的Windows平台应用程序的集成开发环境。最新版本为 Visual Studio 2015 版本，基于.NET Framework 4.5.2 。

Visual Studio 2008 提供了高级开发工具、调试功能、数据库功能和创新功能，帮助在各种平台上快速创建当前最先进的应用程序。

Visual Studio 2008 包括各种增强功能，例如可视化设计器(使用 .NET Framework 3.5 加速开发)、对 Web 开发工具的大量改进，以及能够加速开发和处理所有类型数据的语言增强功能。Visual Studio 2008 为开发人员提供了所有相关的工具和框架支持，帮助创建引人注目的、令人印象深刻并支持 AJAX 的 Web 应用程序。

开发人员能够利用这些丰富的客户端和服务器端框架轻松构建以客户为中心的 Web 应用程序，这些应用程序可以集成任何后端数据提供程序、在任何当前浏览器内运行并完全访问 ASP NET应用程序服务和 Microsoft 平台。

为了帮助开发人员迅速创建先进的软件，Visual Studio 2008 提供了改进的语言和数据功能，例如语言集成的查询 (LINQ)，各个编程人员可以利用这些功能更轻松地构建解决方案以分析和处理信息。

Visual Studio 2008 还使开发人员能够从同一开发环境内创建面向多个 .NET Framework 版本的应用程序。开发人员能够构建面向 .NET Framework 2.0、3.0 或 3.5 的应用程序，意味他们可以在同一环境中支持各种各样的项目。

Visual Studio 支持用户透过多种不同的程序语言进行开发，但历代版本所支持的语言并不完全相同，例如，Visual Studio .NET 2002 时，微软将 Visual J++ 改版为 Visual J#，但至 Visual Studio 2008 时取消支持 Visual J#;而 Visual Studio 2010 时，并入支持新语言 Visual F#。Visual Studio 2010 原生支持:Visual Basic、Visual C#、Visual C++、Visual F#四种程序语言。

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第6章烟雾报警器的应用前景

目前安装报警系统的用户大多集中在政府项目、行业项目中，真正的家庭安防用户还很少。我认为有几点原因:1、国富民穷，很多人还在为生计奔波，人手里没什么钱，家里也没什么钱，装一套报警系统做什么用呢,2、富人家里官一般不装，怕丢个东西后把官也丢了。3、地方主义保护严重，严重影响大的报警运营中心的发展。但是随着改革，随着收入分配平衡，肯定家防市场会越来越大，中国家庭单位是以亿计量的，这是一个潜在的巨大市场，国外ADT以及西科姆是现在世界最大两家报警运营商，早已界入国内市场，近两年的运营也扭亏为盈。也充分说明国内市场在这块的改革以及人们的观念以及经营模式都已经有了明显的改善。国产今年6月底之前也要对所有的公安下属的保安公司进行改制，这都影响着报警产品市场。并且现在的一线、二线城市的人都有了一定的资金，也都在对这块有新的需求，也就是一个新的市场增长。所以这块市场肯定会很大，但是就是看怎么样的产品、销售以及服务来分得这块市场。

这块产品已经非常成熟，但是你说自动打电话报警这种功能已经会慢慢淡弱，网络的越来越普及以及3G 4G等多项通信技术，未来产品估计会以网络通信为主，传统的电话线不能太适应，个人认为。

经营方面，找渠道代理，或者物业合作，传统报警经销、电子市场柜台、门面房、开发商及装修等各方面合作。或者以政府地网、天网等方式进行合作。还可以以县级为单位，做唯一代理来进行产品推广。根据你的资金能力以及资源能力进行选择。在这块有一点服务要提到。如果我家里装了一套这样的东西，谁来安装，谁来服务，谁来帮我看家。肯定会涉及服务的需求，因此在推广的时候与服务捆绑会更好的推进产品市场。因为报警产品有一定技术门槛，不是所有人都会，因此服务是必不可缺少而且很重要的。

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结论

在本次设计，我通过基于STM32的设计和应用，对于STM32工作原理，功能有了宏观的了解，并对单片机汇编程序的应用有了新的、进一步的认识。在本次设计的过程中，我发现很多的问题，给我的感觉就是下手很难，很不顺手，看似很简单的电路，要动手把它给设计出来，是很难的一件事，主要原因是我们没有经常动手设计过电路。另外单片机系统的知识似懂非懂，而且很多知识当时弄明白了，现在要用的时候又不记得，造成我用了大量的时间去查阅各种资料和程序命令，因此整个过程时间安排不合理。由于设计的计划没有安排好，设计的时间极为仓促，尤其是在硬件调试的过程中出现了很大的问题。另外资料的查找也是一大难题，这就要求我们在以后的学习中，应该注意到这一点，更重要的是我们要学会把从书本中学到的知识和实际的电路联系起来，这不论是对我们以后的就业还是学习，都会起到很大的促进和帮助。开发与调试的过程中，我们遵循由易到难，由简到繁，循序渐进的过程。

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参考文献

[1] [美]Dan Saffer(交互设计指南[M] (北京:机械工业出版社，2010: 1-6

[2] 笔者注:见百度百科:交互[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/383268.htm，2008-01-02 [3] [美]Sheizaf Rafaeli，Sudweeks(Networked Interactivity[J] (Journal of Computer Mediated Communication,1997，VoL(02, No(4:23

[4] [美]Louisa Ha，Lincoln James(Interactivity Reexamined: A Baseline Analysis of Early

Business Web Site[A] (Journal of Broadcasting and Electronic Media[C] (1998，vol.42，

No.4:457-474

[5] 梁峰(交互广告学[M] (北京:清华大学出版社，2007: 40-43

[6] [美]Jens Frederek Jensen(Interactivity:Tracking New Concept in Media and Communication

Studies[J] (NordicomReview，1998，vol(12，No(1:2-3

[7] [美]Alena bezjian?Avery(New media interactive advertising vs traditional advertising

[J] (Journal of Advertising Research，1998，vol(38，No.4:23-32

[8] [美]Jonathan Steuer( Virtual Reality:Dimensions Determining Telepresence[J] (Jounal of Comnninication，1992，voL(42，No(4:84

[9] [美]Jae?Shin LEE(Interactivity: A new Approach[A] (AEJMC conference[C] (2000，August 9-12 [10] [美]Starkey Duncan(Face to face: International Encyclopedia of Communications[J] (New York:Oxford University Press，1989，voL(168，No(4:269

[11] 笔者注:见百度百科:传播学[EB/OL].http://baike.baidu.com/view/825794.htm，2005-06-02 [12]《ARM体系结构与编程》,杜春雷，清华大学出版社

[13]《cortex-m3权威指南》,宋岩译，北航出版社

]《stm32固件库使用手册》，刘春雷，北方工业大学出版社 [14

[15]《ARM开发工具RealView MDK使用入门》，董晨雷，清华大学出版社

[16]《stm32f103参考手册》，王凯，南方出版社

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致谢

首先，我要特别感谢我的指导老师蒋吉娟老师。做设计的过程是艰辛的，但是在我的努力之下还是完成了。在这个过程中蒋吉娟老师给了我很大的的帮助，没有他的尽心指导和严格的要求，我也不会顺利完成这次设计。每次遇到难题，我最先做的就是向蒋老师寻求帮助，而蒋老师每次不管忙或闲，总会抽空来找我面谈，然后一起商量解决的办法。蒋老师平日里工作繁多，但我做毕业设计的每个阶段，从选题到查阅资料，论文提纲的确定，中期论文的修改，后期论文格式调整等各个环节中都给予了我悉心的指导。这几个月以来，蒋老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想给我以无微不至的关怀，在此谨向蒋老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

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附录1

#include "stm32f10x.h"

#include "usart.h"

#include "ds18b20.h"

#include "systick.h"

#include "led.h"

#include "nokia_5110.h"

extern uint8_t x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8;

int main(void)

{

uint8_t a,b,c,d,temperature;

Usart1_Config();

SysTick_Init();

LED_GPIO_Config();

nokia_5110_GPIO_Config();

LCD_init();

LCD_write_chinese_string(15,0,12,4,0,0);

LCD_write_chinese_string(5,3,12,2,7,0);

LCD_write_english_string(30,4,":");

printf("\r\nDS18B20?ì2aê??é\r\n");

while(DS_Init_Config())

{

printf("ds18b20 no success");

//Delay_us(65500);//?óê?1??

}

printf("ds18b20 succcess");

//?éò??á3?D????ú64??ROM

DS_Get_64ROM();

printf("\r\n??8??μ,???????a0X%02xH\r\n48??D?????ò?DòμDo??a0x%02xH 0X%02xH

0X%02xH 0X%02xH 0X%02xH 0X%02xH\r\nCRC???a0X%02xH\r\n",x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8);

while(1)

{

temperature=Ds_Get_Temp();

物联网工程122班，姓名孙金鑫(课程设计)

a=temperature%10; //????

c=temperature/10%10;//ê???

b=(temperature*10)%10; // D?êy1

d=(temperature*100)%10;//D?êy2

LCD_write_chinese_string(34,4,6,1,9+c,0);

LCD_write_chinese_string(40,4,6,1,9+a,0);

LCD_write_english_string(46,4,".");

LCD_write_chinese_string(52,4,6,1,9+b,0);

LCD_write_chinese_string(58,4,6,1,9+d,0);

LCD_write_english_string(64,4,"'");

printf("%.2f",Ds_Get_Temp());

Delay_us(1000000);//?óê?1??

}

/*********************************************END OF FILE**********************/

#include "ds18b20.h"

#include "systick.h"

#include "usart.h"

#define High 1

#define Low 0

#define DS18B20_RCC RCC_APB2Periph_GPIOB #define DS18B20_PIN GPIO_Pin_0

#define DS18B20_PORT GPIOB

uint8_t x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8;

static void DS_GPIO_Config(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

RCC_APB2PeriphClockCmd(DS18B20_RCC,ENABLE);

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =DS18B20_PIN ;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure);

GPIO_SetBits(DS18B20_PORT,DS18B20_PIN); //??????,??????ü??

}

static void DS_GPIO_Mode_IPU()

物联网工程122班，姓名孙金鑫(课程设计)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;//????ê?è?

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =DS18B20_PIN ;

GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure); }

static void DS_GPIO_Mode_Out_PP(void) {

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =DS18B20_PIN ;

GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

GPIO_Init(DS18B20_PORT,&GPIO_InitStructure); }

static void DS_Rst(void)

{

DS_GPIO_Mode_Out_PP();

Ds_GPIO_Put(Low);

Delay_us(750);

Ds_GPIO_Put(High);

Delay_us(15);

}

/*′ó?ú?????úμ?ó|′e*/

uint8_t DS_Presence(void)

{

uint16_t timep=0;

DS_GPIO_Mode_IPU();

while( Ds_GPIO_get() && timep <100)>

{

timep++;

Delay_us(1);

}

if(timep>100)//3?ê?μ? ??ê?μ?ó|′e

{

return (1);

}

else timep =0;

while(! Ds_GPIO_get() && timep<240) μíμ???2??ü3?1y240us="">

{

timep++;

物联网工程122班，姓名孙金鑫(课程设计)

Delay_us(1);

}

if(timep>240)

{

return (1);

}else

return (0);

}

uint8_t DS_Init_Config(void) {

DS_GPIO_Config();

DS_Rst();

return DS_Presence(); }

static uint8_t Ds_ReadBits(void)

{

uint8_t da;

DS_GPIO_Mode_Out_PP();

Ds_GPIO_Put(Low);

Delay_us(10);//?ú15us?ú?μêy?Y2??ü?,??êy?Yμ??y??

DS_GPIO_Mode_IPU();//êí??

if(Ds_GPIO_get())

{

da= 1;

}else

da=0;

Delay_us(45);

return da;

}

uint8_t Ds_ReadByte(void) //μí???aê?μ?

{

uint8_t date,i,j;

for(i=0;i<8;i++)>

{

j = Ds_ReadBits();

date = (date) | (j

}

return date;

物联网工程122班，姓名孙金鑫(课程设计)

}

static void Ds_WriteBits( uint8_t da)

{

DS_GPIO_Mode_Out_PP();

if(da==1)

{

Ds_GPIO_Put(Low);

Delay_us(8);

Ds_GPIO_Put(High);

Delay_us(58);

}

if(da==0)

{

Ds_GPIO_Put(Low);

Delay_us(70);

Ds_GPIO_Put(High);

Delay_us(2);

}

static void Ds_WriteByte(uint8_t date)

{

uint8_t i,j;

for(i=0;i<8;i++) ′óμí???aê?d′="">

{

j=date&0x01;

date>>=1;

if(j)

{

Ds_WriteBits(1);

}else

{

Ds_WriteBits(0);

}

float Ds_Get_Temp(void) {

uint16_t temph,templ,mark,temp;

float S_temp;

DS_Rst();

物联网工程122班，姓名孙金鑫(课程设计)

DS_Presence();

Ds_WriteByte(0xcc); //??ò???1????ü?ú???ü?,?íò???ROM?üμ?

Ds_WriteByte(0x44);

Delay_us(500);

DS_Rst();

DS_Presence();

Ds_WriteByte(0xcc);

Ds_WriteByte(0xbe);

templ = Ds_ReadByte();

temph = Ds_ReadByte();

temp = temph<8;>

temp = temp|templ;

mark = temph>>7;

if(mark) //?a?o

{

S_temp= (~temp+1)*0.0625;

}else

{

S_temp = temp*0.0625;

}

return S_temp;

}

void DS_Get_64ROM(void) {

DS_Rst();

DS_Presence();

Ds_WriteByte(0x33); //?êDí×ü?????????áμ?ds18b20μ?64??ROM

x1 = Ds_ReadByte();

x2 = Ds_ReadByte();

x3 = Ds_ReadByte();

x4 = Ds_ReadByte();

x5 = Ds_ReadByte();

x6 = Ds_ReadByte();

x7 = Ds_ReadByte();

x8 = Ds_ReadByte(); }

rfid课程设计

郑州航空工业管理学院

课程设计

2012 届物联网工程专业 1213091 班级

题目 RFID中AVR软件及NRZ源码研究

姓名周振宇学号 121309140

指导教师王超梁职称

二О一五年 5 月 24 日

内容摘要安装微处理器的嵌入式系统中需要的开发环境 AVR studio，对NRZ源码进行研究，观察下载程序是否能够正常运行，该方案对于其他数字信

号编码的研究具有一定的借鉴作用。

关键词:AVR studio NRZ源码

一(AVR studio开发环境的安装

1.1 AVR Studio工具下载

1.2 WinAVR 下载

1.3 AVR Studio安装

1.4 WinAVR 安装

1.5 AVR Studio运行

二(NRZ源码的研究

一(AVR studio开发环境的安装

1.1 AVR Studio工具下载

AVR Studio 是 Atmel 公司提供的免费软件,我们可以在 Atmel 公司的主页 (http://www.atmel.com) 或者韩伯电子主页 (http://hanback.co.kr) 上进行下载。另外，随书附赠光盘中同样有此软件，如图(1)所示

图(1)

在该文件夹下有如图(2)所示应用程序。

图(2)

1.2 WinAVR 下载

ATMEL 公司提供的 AVR Studio 不提供对 C/C++ 代码的编译器.因此,需要下载免费提供 C/C++ 编译器的 WinAVR 的过程.该程序可以在 http://sourceforge.net/projects/winavr 上进行下载. 此外, 也可以在韩伯电子主页 (http://hanback.co.kr) 上进行下载.(当前使用的版本是 Win-AVR 20080610 版本.) 同样，附赠光盘中同样可以找到该软件安装程序。如图(3)所示

图(3)

1.3 AVR Studio安装

运行下载好的AVR Studio安装文件，出现如图(4)的界面，直接点击next,进入

下一步

图(4)

如图(5)所示，选中I accept the terms of the license agreement，点击next

图(5)

如图(6)所示为设置软件安装路径界面，可以根据自己的情况选择安装路径，一般设定为默认安装路径，设置好安装路径后，点击next

图(6)

检查利用 AVR Studio 使用时利用的 USB 端口的程序线的驱动程序是否要安装的菜单.如果可以,则选择安装.如图(7) 所示，点击next

图(7)

现在,需要安装的所有设定项目全部完成,显示告知进行安装的界面.点击install，开始安装，如图(8)(9)所示

图(8)

图(9)

程序安装结束后，点击finish结束安装，如图是(10)所示

图(10)

1.4 WinAVR 安装

运行在上面的下载过程中准备的 WinAVR 安装程序.在初始安装画面中显示选择安装时显示的语言的画面.选择chinese(simplifiled)并按确认按钮,现在如果显示 WinAVR 的安装开始画面,则选择下一步.如图(11) (12)

图(11)

图(12)

图(13)

选择默认安装目录设置(可更改路径)，点击下一步。

图(14)

下一阶段作为指定安装的构成要素,与默认设定的相同,选择安装所有项目。

图(15)

所有程序安装完成后显示如图(16)界面，点击完成结束程序安装.

图(16)

通过 Windows 开始菜单,查看是否添加了 Atmel AVR Studio 和 WinAVR 程序菜单,以确认程序被正常安装.

1.5 AVR Studio运行

AVR studio 和 WinAVR 的安装全都结束后,尝试运行 AVR studio4。

图(17)

在开始菜单的程序菜单上在Atmel AVR Tools中选择 AVR Studio4,运行程序。在程序初始界面上显示生成AVR Project或打开已创建程序,选择New Project,进行以下过程

图(18)

选择AVR GCC,填写Project name,例如text,点击next

图(19)

选择JTAG ICE,右侧devicexuanze ATmega128,点击finish完成。

图(20)

图(21)

按以上步骤操作结束，AVR studio开发环境已全部安装完毕。

二. NRZ源码的研究

为了确认 NRZ 编码方式的源码,打开已经生成的项目. 双击“\01_NRZ\01_Encode_NRZ \hbe_rfid_tag.aps”,打开项目文件. 图(22)(23)

图(22)

图(23)

双击项目文件,则 AVR Studio 被运行,项目有关的源码被打开.。可以通过硬件下载程序源码文件,在菜单的创建菜单中,单击“Bulid”命令或菜单栏的命令图标.

图(24)

如果 Build 被正常执行,则进行下载创建的程序代码,选择“Con”图标.

图(25)

Plaform 选择 STK500 or AVRISP,选择编程器所连接的端口并选择 Connect.(图中端口仅为例子，端口应选择编程器连接的端口)

图(26)

选择 Device 为 ATmega128,选择 Programming mode 为 ISP mode,在前面的 Build 过程中,生成了程序下载需要的 HEX 文件,此文件被创建在项目文件夹中的“default”文件夹中.如果向 Flash 项目中输入此文件并按下程序按钮,则进行程序下载.如果程序下载完成, 下方的消息窗口中会通知下载被正常完成.

图(27)

图(28)

图(29)

下载解码部分,打开“Coding_ex\01_NRZ\02_Decode_NRZ”的项目文件进行下载.

实验总结:

通过这次的实验，让我对 AVR studio开发环境的搭建有了更深刻的认识，同时对NRZ源码的研究也有了部分了解，虽然在实验的过程中中也碰到了许多的难题和挫折，但是在和老师和同学的讨论中都克服了。这次的实验也让我学习到了，在遇到困难的时候不要轻易放弃，要去发现错误的原因，困难总会得到解决～

《rfid课程设计》题目

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课程设计(实习)项目步骤及要求

设计(实习)项目名称(一)

1、内容:基于RFID的智能汽车安全防盗系统 2、要求:

1设计汽车安全防盗系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(二)

1、内容:基于射频识别技术的仓库管理系统 2、要求:

1设计仓库管理系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(三)

1、内容:基于射频识别技术的停车场管理系统 2、要求:

1设计停车场管理系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(四)

1、内容:超高频射频识别系统读写器设计 2、要求:

1设计读写器的各项功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(五)

1、内容:基于射频识别的门禁系统设计 2、要求:

1设计门禁系统的功能

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2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(六)

1、内容:基于射频识别的不停车电子收费系统设计 2、要求:

1设计不停车电子收费系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(七)

1、内容:射频识别技术的防碰撞问题的研究 2、要求:

1设计防碰撞问题的原理

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(八)

1、内容:基于射频识别的煤矿人员考勤定位系统设计 2、要求:

1设计人员考勤定位系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(九)

1、内容:射频识别技术在枪支等重要物品监管中的应用 2、要求:

1设计监管系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(十)

1、内容:基于射频识别的设备巡检系统设计 2、要求:

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1设计设备巡检系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

设计(实习)项目名称(十一)

1、内容:基于射频识别卡的智能饮水机控制系统设计

2、要求:

1设计饮水机控制系统的功能

2画出系统的总体框图

3对功能进行详细设计

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rfid技术课程设计

*******************

实践教学

*******************

计算机与通信学院

2014年秋季学期

题目:基于高频的 RFID 职工考勤管理系统专业班级:计算机科学与技术(物联网方向) 1班姓名:

学号:

指导教师:

成绩:

摘要 ............................................................................................................................... 3正文 ............................................................................................. 错误!未定义书签。

一、前言 ....................................................................................................................... 4

二、案例描述 ............................................................................................................... 5 2.1、系统核心功能 ........................................................................................ 5 2.2、实施步骤 ................................................................................................ 5三、需求分析 ............................................................................................................... 7 3.1、实验箱模块的选择 ............................................................................... 7 3.2、 HF 高频读写器原理 .............................................................................. 8 3.3、射频通信原理 ....................................................................................... 9四、整体描述和实现 ................................................................................................. 10 4.1实现 RFID 高频职工考勤管理系统的硬件设计 .................................. 10 4.2实现 RFID 高频职工考勤管理系统的软件设计 .................................. 11 4.3程序代码 ................................................................................................ 14 4.4系统运行结果 ......................................................................................... 27 总结 ........................................................................................................................... 29 致谢 ........................................................................................................................... 30 参考文献 ..................................................................................................................... 31

摘要

无线射频识别即 RFID (Radio Frequency IDentification) 技术, 又称电子标签、无线射频识别, 是一种非接触的自动识别技术, 可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据, 而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。它基本由三部分组成:标签 (Tag)、阅读器 (Reader)和天线 (Antenna)。

RFID 技术与条码、生物识别等自动识别技术,以及与互联网、通信、传感网络等信息技术融合, 构筑一个无所不在的网络环境。现在很多学校也充分的利用信息网络技术和计算机互联网技术, 发挥信息网络的各种技术手段和现有各种教育、科研、信息资源的优势,开发各种应用系统和管理系统,实现网络交互式管理, 全面推进信息化管理。而基于 RFID 的职工考勤应用系统就是学校管理系统的一个组成部分, 它将智能化的完成考察职工出勤情况。它实时的自动采集数据信息、自动对所采集数据进行分析处理,然后以可视化界面回报给学校管理人员。通过点名、磁卡和接触式 IC 卡等方式对职工的上课出勤情况进行考勤、记录管理, 既耗时, 而且又会相互干扰; 而非接触式 RFID 员工考勤应用系统实现了利用无线射频识别技术对员工考勤管理,既方便、快捷,又省资源。

本文设计了一种基于 RFID 高频职工考勤管理系统,它是基于北京奥尔斯电子科技有限公司生产的物联网 RFID 综合实验系统 V1.0。利用其中的 HF 模块,嵌入式网关, 并连接 PC 的串口线到嵌入式网关的 J28接口。即可以实现网关控制 HF 模块,也可以实现 PC 机对 HF 模块的控制。该系统采用 13.56M 射频识别技术进行职工的门禁考勤管理,职工每人佩戴 13.56M 无源电子标签一张,作为考勤卡。用于上课、下课时的考勤记录, 只要标签处于读写器的有效识别范围, 则阅读器便可自动识别到该标签信息, 通过软件系统自动记录考勤信息, 同时控制电子锁开门。

关键词:RFID ;高频;职工考勤

一、前言

RFID 射频识别是一种世界上较为领先的技术:第一, 可以识别单个的非常具体的物体,而不是像条形码那样只能识别一类物体;第二,其采用无线电射频, 可以透过外部材料读取数据, 而条形码必须靠激光来读取信息; 第三, 可以同时对多个物体进行识读, 而条形码只能一个一个地读。此外, 储存的信息量也非常大。所以被广为使用。在很多的公司中基于 RFID 的职工考勤应用系统就是公司管理系统的一个组成部分, 它将智能化的完成考察职工出勤情况。它实时的自动采集数据信息、自动对所采集数据进行分析处理, 然后以可视化界面回报给学校管理人员。为学校更好的管理职工提供了很大的方便。职工卡考勤查询管理系统基于 RFID 技术, 这样可以方便集成分布到公司中的每一个部门里。 RFID 应用已经全面普及,在校园中职工老师的考勤管理系统更是为学校的管理提供了很大的方便。职工卡基于 RFID 无线射频技术, 通过射频技术便可获取校园卡中的各类信息, 对于职工卡考勤的应用而言, 仅仅需要得到职工卡的一个唯一标志号便可完成考勤记录。

它将支持与职工管理系统、考勤管理系统的信息传递, 同时可以方便的与 “一卡通”系统进行无缝连接。

二、案例描述

该系统采用 13.56M 射频识别技术进行职工的门禁考勤管理, 职工每人佩戴 13.56M 无源电子标签一张,作为考勤卡。用于上课、下课时的考勤记录,只要标签处于读写器的有效识别范围, 则阅读器便可自动识别到该标签信息, 通过软件系统自动记录考勤信息,同时控制电子锁开门。

2.1、系统核心功能

准确识别门禁考勤卡, 并正确记录考勤时间, 同时应给出声音提示和图像显示;

1、可以由具有系统管理员权限的操作人员进行方便的录入职工信息,即:将职工姓名、学号、所属学院、专业、班级和考勤卡号,以及照片图像存入数据库;

2、可以通过计算机方便的查询每一个人的考勤详细记录;

3、可进行操作人员录入、权限限定、系统参数等功能设定;

4、可进行节假日和日期的设定。

5、可进行迟到、出差、请假录入等功能设定;

6、可设置多种系统查询功能, 并可以打印报表或导出 EXCEL 文件等文件格式。 2.2、实施步骤

1、用户管理

用户分管理员和普通用户两种,管理员可以执行增加删除修改等各种操作,普通用户只能查看。

数据库中现有三种用户,管理员 -用户名:牛文晋,密码:12280104,普通用户 -用户名:a ,密码:(空);用户名:user ,密码:user 。

a. 增加用户:点击“增加”按钮,在弹出的“增加用户”框中输入新用户的用户名,密码(可选),权限,备注(可选),然后点击确定,即可在用户管理栏中看到新添加的用户信息。

b. 删除用户:在用户管理栏中选择待删除的用户,点击“删除”按钮。

c. 修改用户:在用户管理栏中,选择待修改的用户,点击“修改”按钮,即可修改相应的信息,修改完后点击“确定”按钮。

2、学院信息管理

与用户管理操作类似。

3、专业信息管理

与用户管理操作类似。

4、职工信息管理

与用户管理操作类似。

5、考勤查询

a. 设置好待查询的起始、终止时间和上、下课时间。

b. (可选)设置过滤条件:班级或姓名。

c. 点击“查询”按钮。

d. 若有需要,点击“导出为 Excel ” ,可对当前查询结果在当前目录保存了 Excel 文件。

6、读卡操作

e. 设置好串口号和连接模式,点击“连接”按钮。

f. 点击开始读卡按钮, 即开始读卡, 当有卡在读写器射频范围内时, 则会在下方的列表中显示对应的职工的姓名。

g. 点击“停止读卡” ,即可停止读卡。

图 1 系统结构示意图

三、需求分析

该系统基于 OURS — RFID — RP 实验平台系统, 主要目的是结合 RFID 技术和职工考勤管理理论, 将 RFID 技术应用于考勤管理系统中。利用其中的 HF 高频读写器模块, OMAP3530嵌入式网关。实现嵌入式网关对 RFID 模块的控制。并在 Microsoft Office Access 中记录职工的一些基本信息,利用 Microsoft Visual Studio 2005创建 MFC 界面并与 Microsoft Office Access 2003连接记录职工的一些情况,通过 13.56M 的考勤卡来实现职工的考勤管理。

3.1、实验箱模块的选择

RFID 系统由电子标签、读写器 (阅读器 ) 、天线三部分组成。读写器用于读取或写入非接触 Ic 卡信息;天线则起至 d 在非接触 IC 卡和读写器间传递射频信号作用。 RFID 系统还可通过读写器的 RS232或 RS485接口与外部计算机 (上位机系统 ) 连接,进行数据交换。其系统组成图如下:

图 2 RFID系统基本模型

2、电子标签

电子标签是指由 IC 芯片和无线通信天线组成的超微型的小标签, 其内置的射频天线用于和读写器进行通信。系统工作时, 读写器发出查询 (能量 ) 信号, 电在标签 (无源 ) 收到查询 (能量 ) 信号后将其一部分整流为直流电源供电子标签内的电路工作, 另一部分能量信号被电子标签内保存的数据信息调制后反射回读写器嘲.电子标签是射频识别系统真正的数据载体。

3、读写器

读写器在 RFID 系统中扮演着重要的角色, 读写器主要负责与电子标签的双向通信, 同时接受来自于主机系统的控制指令。读写器的频率决定了 RFID 系统工作的频段, 其功率决定了射频识别的有效距离。读写器根据使用的结构和技术不同

可以是读或读/写装置, 是 RFID 系统信息控制和处理中心。读写器通常由射频接口、逻辑控制单元和天线三部分组成。

3、 RFID 系统的基本工作原理

由读写器通过发射天线发送特定频率的射频信号, 当电子标签进入发射天线有效工作区域时产生感应电流, 从而获得能量被激活, 使电子标签将自身编码信息通过内置射频天线发送出去; 读写器的接收天线接收到从标签 (射频卡 ) 发送来的调制信号, 经天线调节器传送到读写器信号处理模块, 经解调和解码后将有效信息送至后台主机系统进行相关处理:主机系统根据逻辑运算判断该卡的合法性, 识别该标签的身份, 针对不同的设定做出相应的处理和控制, 最终发出指令信号控制读写器完成不同的读写操作。高频 RFID 系统主要采用的是电磁反向散射耦合即雷达原理模型, 发射出去的电磁波, 碰到目标后反射, 同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律。其原理图如下

图 3 电磁反向散射耦合原理

3.2、 HF 高频读读写器原理

图 4 HF高频读写器模块

上电后, 430先通过并口访问 7970芯片,在没有读到卡时,程序运行在串口

读写模式,并每隔 0.5s 向串口发送一个 “ D ” ,直到有写操作为止。当有卡读写时, 针对相应的卡,程序进入不同的协议中,并且点亮相应的 LED 灯。并且上电后, 配置完内部寄存器,程序进入串口读写程序,可以进行人机交互。当读到不同协议的卡时, 程序退出串口读写程序, 进入相应的协议子程序中 (目前支持 14443A 协议和 15693协议)。读完卡后,退出相应的协议子程序,进入串口读写程序。

3.3、射频通信原理

非接触式射频卡系统是一个典型的射频识别系统,它采用的是射频通信技术,射频通信细节有:数据的调制和解调、能量的传输和通信协议。

3.3.1、数据的调制和解调

读写器和射频卡之间采用半双工通信方式,以一定频率的电磁波为媒介进行通信。由于基带数字信号不可以直接进行传输, 那么在读写器和射频卡之间进行通信时,必须对该基带信号进行调制和解调处理。

由于射频卡系统是一个数字通信系统,因此一般采用数字调制的方法进行调制。数字调制是用载波信号参量的离散状态来表征所传输的数字信息, 在解调时只需对载波信号的受调参量进行检测和判决.数字调制信号因此称为键控信号.由于载波信号是正弦波信号,其三个参量幅度、频率和相位都能携带信息, 相应有调幅、调频和调相三种基本形式。在射频卡中常采用调幅形式。

3.3.2、能量的传输

射频卡在工作时, 本身没有电源, 因此需要从读写器发送的电磁波中提取能量, 在射频卡接受数据期间, 它一方面从接受到的信号中解调出数据信息, 另一方面从接受到的信号中提取能量。当射频卡返回数据时, 射频卡的数据是通过负载调制的方式, 使射频卡的天线上的信号幅度发生变化, 这样藕合到读写器的天线上的信号幅度也就发生相应的变化, 从而使读写器得到射频卡返回的信息, 同时射频卡将读写器上的电磁波信号藕合过来,提供射频卡工作所需的能量。 3.3.3、通信协议

RFID 系统至少由一个读写器和一个射频卡组成. 为了使系统具有高性能价格比, 通常在整个系统中加入相关通信协议, 使一个读写器可以同时和多个射频卡通信。

(1)传输协议

能量传送的方式一般是以固定频率的连续波或脉冲波 (如跳频方式 ) 为载体。依据系统应用目的的不同, 其能量传送的方式不同。目前使用最多的是跳频方式的脉冲波如公路车辆识别系统, 而在铁路车辆识别系统中常采用连续波. 工作频率是 RFID 系统的基本参数, 频率的选取要遵循某些规范的限制。选取较高的工作频率具有一定的优势。

为了系统的可兼容性, 信息的编码方式应符合某些规范。我国铁路车辆识别系统采用了 IS010374集装箱识别的编码方式。信息的结构常常包括帧头、固定信息、用户信息、校验信息等。信息的长度决定于编码方式和具体识别的信息内容, 传送速度则取决于信息的长度和码元速率。.

(2)信道编码技术

在读写器与射频卡进行射频通信的过程中,存在许多干扰数据通信的因素, 其中最主要的两个因素是信道噪声和多卡操作 (即有多张卡在读写器的天线感应范围内 ) 引起的数据干扰.因此,需要采用信道编码和访问控制技术,以保证读写器和射频卡之间数据传输的完整、可靠和快速。为了提高系统的抗嗓声能力, 就需要采用信道编码技术, 对可能或已经出现的差错进行控制, 信道编码是使不带规律性或规律性不强的原始数字信号变换为带上规律性或加强了规律性的数字信号, 信道译码器则利用这些规律性来鉴别是否发生错误, 进而纠正错误。根据码的用途可将其分为检错码和纠错码。常用的检错码包括奇偶校验码和循环冗余校验码响.

四、整体描述和实现

本系统的设计主要分为两大部分, 一部分是考勤器的软、硬件设计, 一部分是上位机软件的设计。考勤器体积适中, 便于携带到教室等场所, 由它完成对职工的考勤。主要功能是读取职工一卡通的信息,以及做相应显示、存储等处理。上位机软件主要功能是向考勤器下传职工姓名、学号以及接收并保存考勤器上传的卡号和考勤记录。

4.1实现 RFID 高频职工考勤管理系统的硬件设计

职工考勤几乎是每个学校必须而且是经常做的职工工作之一, 如何简单高效的地考勤工作一直以来是很多学校都在努力解决, 所以考虑如何实现简单高效的考勤具有巨大的实际意义和价值, 鉴于此, 本文提出了一种可行的方案, 方案的总体思路:目前很多学校都在使用一卡通, 本系统以职工的一卡通为基础, 设计一种读卡式考勤器,考勤器存储有职工的身份信息,职工刷卡,通过职工刷卡, 通过职工卡号来识别职工的身份, 并记录刷卡时间来实现对职工的考勤, 方法简单有效。考勤器体积适中,便于携带,使用方便。

4.1.1考勤器设计

考勤器硬件设计主要构成:单片机、读卡模块、实时钟模块等

4.1.2 HF模块

系统框图:

rfid课程设计报告

:课程设计报告 rfid rfid课程怎么讲 rfid属于物联网哪一层课程设计的模式

篇一:射频识别课程设计报告

天津电子信息职业技术学院

暨国家示范性软件职业技术学院

射频识别课程设计报告

课设题目:基于射频识别技术(RFID)的仓库管理

姓名:系别: 网络技术系

专业: 计算机控制技术

班级:

指导教师: 崔**

设计2013年1月14日至2013年1月18日

摘要

某大型制造企业，目前使用的是人工书写单据的仓储管理方式，这种方式不但繁琐、容易造成人为损失，且人工及配送成本非常高。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的是如何管理好库存。而一个结合了无线射频技术(RFID)的仓库系统可以从根本上解决仓库管理的问题。RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，

且在节省大量人力的同时极大的提高了工作效率。这种系统可以

大大的简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理

速度不断提高的需求。仓库管理系统由业务管理软件、RFID标签

发行系统和RFID标签识别采集系统组成，这几个系统互相联系，

共同完成仓库管理的各个流程。此仓库管理系统是基于SQL大型

数据库，采用组件式开发的三层结构系统，在此系统的基础上，

在充分理解库存管理业务的需求后，结合RFID技术，对原有业务

流程进行改造和重新设计。优化的业务流程模块包括收料管理、

入库管理、移库管理、出库管理与盘点管理，并绘制了改造后的

业务流程图。将整个仓库管理系统与射频识别技术相结合，能够

高效地完成各种业务操作，改进仓库管理，提升效率及价值。

关键词:仓库管，RFID，业务流程改造

一概述 ..................................................... - 1 -

二需求分析 .................................................. - 2 -

2.1 仓库管理系统的用户需

求 ..................................................................... - 2 -

2.2仓库管理系统的功能性需求描

述 ........................................................... - 2 -

2.3仓库管理系统的非功能性需求描

述 ....................................................... - 3 -

三系统总体设计 .............................................. - 5 -

3.1 仓库管理系统的结

构 ............................................................................ - 5 -

3.2 仓库管理系统的架

构 ............................................................................ - 5 -

3.3 系统设计要

点 ....................................................................................... - 6 -

四系统设计与实现 ................................................ 6

4.1 收料管

理 ................................................................................................... 6

4.1.1收料通知单 .............................................. 6

4.1.2 收料管理描述及业务流程图 ............................ - 7 -

4.2入库管

理 .................................................................................................... 8

4.2.1外购入库单 .............................................. 8

4.2.2入库管理描述及业务流程图 ................................ 9

4.3移库管

理 .............................................................................................. - 10 -

4.3.1仓库调拨单(移库): ............................... - 10 -

4.3.2移库管理描述及业务流程图 ........................... - 11 -

4.4出库管

理 .............................................................................................. -

13 -

4.4.1领料通知单(出库单): ............................. - 13 -

4.4.2出库管理描述及业务流程图 ................ 错误～未定义书签。

4.5盘点管

理 .............................................................................................. -

15 -

4.5.1库存盘点 ........................................... - 15 -

4.5.2盘点管理描述及业务流程图 ........................... - 15 -

五系统应用效果评价 ......................................... - 17 -

5.1仓库管理系统与RFID技术结

合 ........................................................... - 17 -

5.2作业流程的改进与保

持 ........................................................................... 17

六研究成果 ................................................. - 18 -

总结 ............................................................ 19

参考文

献......................................................................................................

........19

一概述

现在本企业的仓库还是通过在货架上贴手写卡片来区分货位，

这是一件费时费力的工作，而且还经常出现取错货物和多次重复取货等的错误。由于面临来自全球和地区日趋激烈的竞争，提高生产效率、降低运营成本,对于企业来说将至关重要，其中库存管理将是制造型企业中控制生产成本的关键问题之一。库存就是金钱，是财务报表上的重要事项，管好库存就是管好企业的钱财 [1]。随着企业规模扩大，产成品结构越来越复杂，且整个市场对产品的个性化要求也日益提高，随之而来的问题是面对每天都要重复进行的收货、出入库、移库和盘点的工作，如何才能快速的完成大批量货物的快速核对、收取,在企业具有一定规模的仓库中，怎样才能快速地找到指定的货物,盘点一定要停业才能进行吗,对于仓库进行停业盘点所造成的损失是显而易见的，也是企业绝对不愿意承受的，但是不进行盘点又无法真实地掌握库房的情况，这同样是企业的管理者所不愿意面对的。有没有可以在不影响企业正常工作的情况下进行库房盘点的办法呢,本文基于RFID技术，设计实现基于此无线射频技术基础上的仓库管理系统，以达到对原有业务流程进行改造和重新设计来解决以上问题。

二需求分析

此大型制造企业，在仓库管理中存在以下几个问题:由于生产组织模式采用被动的“推”式生产模式，造成库存原材料、成品品种众多，数量巨大，库存管理难度大，物料数量大占用较多存储空间，不但增加管理成本，而且物料短缺情况还是时有发生;库存管理工作粗放，管理方式仍采用较多手工方式，工作量大，

且对人员数量需求较多，容易造成库存统计错误;库存帐物不符现象时有出现，但不能及时发现这种现象;物流管理中暴露的问题不能及时反映及时解决，例如:物料不准确、BOM错误等，缺乏有效手段，进行问题汇报和沟通;协调性较差，没有信息系统的支持。随着基于RFID(射频识别技术)技术的仓库管理系统的应用，可以从根本上解决库存管理问题。RFID技术不但免除了跟踪过程中的人工干预，且在节省大量人力的同时极大的提高了工作效率[2]。这种系统可以大大的简化物品的库存管理，满足信息流量不断增大和信息处理速度不断提高的需求。

2.1 仓库管理系统的用户需求

仓库管理系统是针对本企业仓库物料的收料、入库、移库、出库和盘点查询等方面工作而开发的管理软件，根据企业的要求，实现仓库的收料管理、入库管理、移库管理和盘点管理及用户管理等功能。用户通过相应的模块，对仓库里物料的基本情况进行更新、删除和查询，对物料的收料、入库、移库、出库和盘点进行管理，对各功能模块明细进行查询，对使用该系统的用户进行更新、删除和查询，对库存数量进行查询，用户通过简单的作即可轻松的管理仓库。

2.2仓库管理系统的功能性需求描述

(1)用户管理

对有权使用该系统的用户的基本情况数据进行更新、查询等作，实现用户管理功能。

用户分级管理，分别具有不同的权限;具有分组管理用户的功能。可以针对用户分配软件模块使用权限。

(2)物料管理

篇二:RFID课程设计报告——图书管理系统

RFID课程设计报告

名称图书管理系统专业班级物联网111 学号 201110410119 姓名雷林尚指导教师

2014.7

一、设计背景

目前大多数图书馆还是采用条码加磁条的作业方式，借书流程仍然需要人工将图书打开并找到条码位置进行扫描。但随着读者人数的激增，这样的操作流程显得较为繁琐，借还书效率低。另外条码容易破损，影响正常的借还书程序，降低了读者的满意度。

图书馆使用了射频识别(RFID)技术，读者一卡在手，就可自由进出各个借阅室。图书将采用电子数字标签，读者可自动化借还书。自助借还书机以及还书箱的出现，特别是其一次可以做多本借还书服务和24小时还书服务等功能，大大节省了馆员的工作量和读者等待的时间。RFID能更好地提高图书流通管理和典藏管理的工作效率，使得图书馆管理员可以有更多的时间来为读者提供服务，为图书馆行业的发展带来新的机遇。

二、系统功能描述

1. RFID概述

RFID的全称是Radio Frequency IDentification，即无线射频识别技术，它使用无线传输方式实现对人或物的非接触识别和数据信息交换。在动物跟踪、防盗系统、门禁管理、停车场管理、自动生产线、物料管理等行业领域已有20多年的应用历史。在图书馆的应用中，RFID标签可为一本书籍或一张光盘存储一个唯一的标识符号，并且可以通过这个符号进行快速高效的流通处理和库存管理。

科技的发展与应用的普及，RFID的原理可简化为基于资料存储在一个透过无线电能够被读写器读取资料的标签。如图所示，一个RFID系统包含三个主要部分:RFID标签(tag或称为transponder

应答器)、RFID读写器(reader或称为interrogator)、运用于管理两者之间传输资料的应用系统。

标签通常是由一组耦合原件与一个电子晶片，提供天线的功能。一个读写器包含射频模块(提供传送与接收信号的处理)和控制模块，以及一组耦合原件，通过输入/输出接口，如串口、USB接口等，与应用系统设备(如PC)连接。

RFID标签按信号发射机制的不同可分为有源标签和无源标签，按工作的频段不同可以分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波等不同种类。目前适合图书馆所使用的标签为13.56MHz的HF频段无源标签。

2. RFID图书智能管理系统的功能

RFID文献智能管理系统在读者、文献、书架的RFID标识的基础

上，以RFID标签为流通管理介质，通过相关的RFID流通设备、RFID读写设备、RFID安全门设备、RFID典藏设备进行读者、文献、书架的一体化管理与维护，并借助移动归架书车保持文献与书架的一一对应关系，采用流通设备、典藏设备、智能文献定位书车设备，对读者而言能够实现自助式的操作、定位索取文献，能全面提升读者服务水平，提高服务效率，对工作人员而言能够实现文献的高效率借还、定位管理、精确点藏，能有效降低一线人员的工作量，提高工作效率，提升馆藏管理能力。

3. 系统功能模块图

4. 系统流程图

三、系统各主要功能模块

1. 模块功能描述

图书馆管理系统的主要功能是实现图书馆图书的借阅和归还的管理自动化，图书新增及销毁的及时化，用户及图书信息的更新，围绕这些主要功能，本系统涉及到以下核心功能:借阅管理，归还管理，图书管理，学生管理。除了这些核心功能外，还包括一些基本和辅助的功能，它们是:图书信息管理，查询功能等。

系统登录模块:一般用户和管理员都必须登录才能进入系统，用户登录时在后台判断用户的权限类型，分为普通用户和管理员，普通用户可以对书籍进行浏览及个人借阅信息的查询，管理员可以对多种信息进行操作。

图书管理模块:管理员通过验证界面进入系统后，进入到图书

管理模块，可以对图书进行添加，删除、修改图书信息、查询、查看等一系列的操作。

学生管理模块:管理员可以在此模块中创建新的普通用户，并且可以对用户的信息进行修改，删除等操作。

借阅信息管理模块:这是图书管系统中最重要的模块之一，管理员进入该模块中可以为普通用户办理借阅图书，归还图书的功能，并且能够实现还款的操作。

图书检索模块:普通用户通过验证界面进入系统后，能够按照书名，作者等多种条件对图书进行查询操作，确保查询到的都是最新的信息。

2. 模块功能实现流程

登录模块流程图

篇三:中南大学RFID课程设计报告

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY

课程设计报告

课程: 班级:物联网工程1201班

学号:0909120316

姓名: 王兆岳

指导教师:李刚

日期: 2015年4月25日

第一节课程设计选题................................................... 1

1.1选题背景 ...................................................... 1

1.2课程设计目标 .................................................. 1

1.3课程设计使用的相关语言及数据库 ................................ 2

1.4测试环境 ...................................................... 2

第二节总体设计....................................................... 2

2.1处理流程概要 .................................................. 2

2.2总体架构设计 .................................................. 3

2.3总体处理流程 .................................................. 4

第三节 PC端具体设计 .................................................. 4

3.1PC端模块划分 .................................................. 4

3.2出入库控制模块 ................................................ 5

3.3信息查询模块 .................................................. 6

3.4账号注册模块 .................................................. 8

3.5充值缴费模块 .................................................. 8

3.6硬件通讯中间件 ............................................... 10

第四节移动端具体设计................................................ 11

4.1剩余车位展示 ................................................. 11

4.2停车场线路导航 ............................................... 12

4.3个人记录、余额查询 ........................................... 13

第五节主要算法...................................................... 13

6.1避免刷卡同时激活入库和出库 ................................... 13

6.2多张卡同时在区域内时的屏蔽 ................................... 14

6.3屏蔽偶发错误 ................................................. 15

第六节实验总结...................................................... 15

第一节课程设计选题

1.1选题背景

近几年随着我国高速发展，我国的机动车保有量也在不断攀升，因此楼宇、社区和商业区构建停车场及管理系统就显得十分迫切，构建一套包含车辆进出、停车泊位、缴费结算、资料查询、信息提示等功能的相对完善的管理系统，已成为停车场管理部门的共同愿望，同时由于传统停车场并没有与互联网实现对接，经常造成停车位的浪费或是由于驾驶员不能及时获知停车位已满的消息而导致能源的极大浪费、加剧交通拥堵的状况，基于此我选择停车场管理系统作为本次RFID课程设计的题目。

1.2课程设计目标

在本方案中，效率、正确率、信息的整合、以及便捷性是重点追求的目标。

1.3课程设计使用的相关语言及数据库

编程语言采用JAVA和C++混合编程，C++主要进行底层数据的获取，JAVA主要控制数据的相关算法控制及前台界面展现

数据库部分采用MYSQL，主要基于以下原因:

1) MySQL是一个跨平台的轻量级数据库

2) 操作简单，易于使用

3) 免费、开源

1.4测试环境

第二节总体设计

2.1处理流程概要

当用户进行刷卡操作时首先经过RFID读卡器及底层C++接口获取到卡信息，随后由JAVA程序进行数据的处理及显示，并存储到数据库以备查询。

安卓终端通过服务器获取到数据库中的相关信息并进行相应的展示(空余车位、

个人记录、余额等等)

2.2总体架构设计

系统分为停车场终端和用户手机终端。

其中停车场终端包括RFID读卡器、管理控制软件、后台数据库三部分组成。

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