第第頁(yè)目錄6629摘要 16801Abstract 210370前言 312607第一章緒論 461571.1研究背景及其意義 4221471.2國(guó)內(nèi)外研究狀況 483661.3本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 622269第二章總體設(shè)計(jì)思路 7177412.1所需設(shè)備 760322.1.1單片機(jī) 857312.1.2RIFD技術(shù) 944862.1.3電子標(biāo)簽 10286592.1.4閱讀器 102822.2倉(cāng)儲(chǔ)管理進(jìn)貨功能 11134532.3倉(cāng)儲(chǔ)管理出貨功能 1124812第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13218493.1液晶顯示模塊設(shè)計(jì) 13251903.1.1液晶顯示的原理 13141943.1.2線段的顯示 14210353.1.3字符的顯示 14187113.1.4漢字的顯示 1543463.3供電模塊設(shè)計(jì) 20280393.3.131腳EA/Vpp接電源 21196323.2功能切換模塊設(shè)計(jì) 21236713.4聲光提示模塊設(shè)計(jì) 22169703.4.1蜂鳴器設(shè)置 24149843.4.2開關(guān)設(shè)置 24228123.5輔助電路模塊設(shè)置 2566983.5.1晶振電路 25103883.5.2復(fù)位電路 26206793.5.3三極管 2817733第四章系統(tǒng)測(cè)試 29108094.1切換功能按鍵測(cè)試 30222814.2庫(kù)存數(shù)量顯示功能測(cè)試 3053174.2.1數(shù)量顯示遞增測(cè)試 32188134.2.2數(shù)量顯示遞減測(cè)試 32292464.3IC卡的注銷以及注冊(cè)功能測(cè)試 3312589總結(jié) 3424319參考文獻(xiàn) 354888致謝 371491附錄 38物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：過(guò)去，倉(cāng)庫(kù)管理主要依賴于管理者通過(guò)記賬本，手寫登記，每天的貨物信息，這樣就會(huì)受到成本和工期時(shí)間的制約，導(dǎo)致小片區(qū)域內(nèi)需要有多個(gè)存儲(chǔ)地點(diǎn)以及統(tǒng)計(jì)時(shí)間不能頻繁進(jìn)行?，F(xiàn)在，射頻識(shí)別傳感器的應(yīng)用，使得信息的快速錄入可以被應(yīng)用到很多行業(yè)當(dāng)中。本設(shè)計(jì)勢(shì)將物聯(lián)網(wǎng)的射頻識(shí)別傳感器技術(shù)與倉(cāng)儲(chǔ)管理相結(jié)合的一種設(shè)計(jì)。物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)是使用射頻識(shí)別技術(shù)快速地將貨物信息在進(jìn)倉(cāng)刷卡的一瞬間進(jìn)行全部的信息統(tǒng)計(jì)，這就使得倉(cāng)庫(kù)的管理人員無(wú)需手寫便能最快速的錄入一類產(chǎn)品的多種信息。同時(shí)，多種功能的切換也可以使倉(cāng)儲(chǔ)管理人員進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)、數(shù)量統(tǒng)計(jì)等不同的工作，全面的管理貨物的儲(chǔ)存安全。通過(guò)引入這種設(shè)備，使得倉(cāng)儲(chǔ)管理工作可以應(yīng)對(duì)短時(shí)間內(nèi)大量貨物入庫(kù)與出庫(kù)導(dǎo)致的數(shù)量變化。本設(shè)計(jì)展示了智能倉(cāng)儲(chǔ)管理在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的部分功能。對(duì)于不同的企業(yè)所提出的不同技術(shù)服務(wù)要求也可作出相應(yīng)的修改，使得這一管理系統(tǒng)可以得到更多地實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；射頻識(shí)別技術(shù)；倉(cāng)儲(chǔ)管理；傳感器；貨物信息designandimplementationofIntelligentWarehouseManagementSystemforInternetofThingsAbstract:Inthepast,warehousemanagementmainlyreliedonmanagerstoregisterbyhandthroughbookkeeping.Dailycargoinformationwillbeconstrainedbycostandtimelimit,resultingintheneedformultiplestoragesitesinasmallareaandstatisticaltimecannotbecarriedoutfrequently.Now,theapplicationofradiofrequencyidentificationsensormakestherapidinputofinformationcanbeappliedtomanyindustries.ThisdesignwillcombinetheradiofrequencyidentificationsensortechnologyoftheInternetofThingswithwarehousemanagement.TheIntelligentWarehouseManagementSystemoftheInternetofThings(IOT)usesradiofrequencyidentification(RFID)technologytoquicklycarryoutallinformationstatisticsatthemomentofcardsbeingswipedintowarehouses,whichenableswarehousemanagerstoinputvariousinformationofaclassofproductswithouthandwriting.Atthesametime,theswitchingofmultiplefunctionscanalsoenablewarehousingmanagerstocarryoutdifferenttaskssuchaswarehousing,outgoing,quantitystatistics,andcomprehensivelymanagethestoragesafetyofgoods.Byintroducingthiskindofequipment,thewarehousingmanagementcancopewiththequantitychangescausedbyalargenumberofgoodsenteringandleavingthewarehouseinashorttime.Thisdesignshowssomefunctionsofintelligentwarehousemanagementinpracticalapplication.Thedifferenttechnicalservicerequirementsproposedbydifferententerprisescanalsobemodifiedaccordingly,sothatthemanagementsystemcanbemorepracticalapplication.Keywords:InternetofThings;RFIDTechnology;WarehouseManagement;sensor;cargoinformation前言目前，根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)部分企業(yè)的倉(cāng)儲(chǔ)管理工作與專業(yè)的物流快遞公司的調(diào)查了解，我們國(guó)家在智能化倉(cāng)儲(chǔ)管理行業(yè)主要使用的是射頻識(shí)別。并且在功能相對(duì)完善的貨物中轉(zhuǎn)站，射頻識(shí)別標(biāo)簽與相關(guān)的手持射頻終端設(shè)備都得到了很大程度的應(yīng)用。這樣，在加快工作效率的同時(shí)還可以節(jié)約這一環(huán)節(jié)所需的人工成本費(fèi)用。2010年，物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展使得射頻識(shí)別技術(shù)在多個(gè)行業(yè)中得到了推廣，僅一年增長(zhǎng)率就達(dá)17.9%。大多數(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)通過(guò)檢測(cè)貨物信息條碼，電子標(biāo)簽等，在入庫(kù)環(huán)節(jié)時(shí)將所需的信息傳輸?shù)斤@示屏上來(lái)，顯示不同種類的信息使得整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)潔實(shí)用，應(yīng)用范圍廣。在功能更加齊全的工廠里，自動(dòng)運(yùn)輸分揀使用了激光與紅外對(duì)物體進(jìn)行檢測(cè)、定位、計(jì)數(shù)等，自動(dòng)快速地分揀得到了實(shí)現(xiàn)和完善。此外，為了使貨物的運(yùn)輸能夠可視化，也適當(dāng)?shù)厥褂昧艘曨l監(jiān)控。一部分的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)使用了視頻感知監(jiān)控等，取得了比較好的成果，2010年我國(guó)也開始使用語(yǔ)音輔助采集，由于在這一環(huán)節(jié)中使用了倉(cāng)庫(kù)信息系統(tǒng)，將倉(cāng)庫(kù)中的物體生成了訂單信息以及所需要的語(yǔ)音提示。由于使用了網(wǎng)絡(luò)通信和工作人員之間溝通用的二級(jí)等，向工作人員發(fā)出指令，完成業(yè)務(wù)；2010年在濟(jì)寧國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)冷藏基地和無(wú)錫物流中心進(jìn)行了溫濕度測(cè)定。采用傳感器傳感技術(shù)，將傳感器技術(shù)與其他傳感技術(shù)相結(jié)合，對(duì)物項(xiàng)溫度、濕度等物理信息進(jìn)行實(shí)時(shí)傳感，使傳感技術(shù)得到更深入的應(yīng)用。當(dāng)下倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的智能終端機(jī)器包括搬運(yùn)貨物使用的機(jī)器人、手持識(shí)別工具、語(yǔ)音提示的機(jī)器、視頻監(jiān)控用到的監(jiān)控設(shè)備等！因?yàn)槭褂昧诉@些技術(shù)，貨物的自動(dòng)裝卸在實(shí)際工作中實(shí)現(xiàn)了、自動(dòng)機(jī)器堆碼與沖壓、物體的自動(dòng)識(shí)別等。還實(shí)現(xiàn)了智能輔助是員工可以在工作的過(guò)程中自由地選擇自己喜歡的操作，在智能化的控制與管理中，WMS和物聯(lián)網(wǎng)的相互配合，使這種方式下的各種倉(cāng)儲(chǔ)工作業(yè)務(wù)可以自動(dòng)化和智能化，物流過(guò)程其實(shí)需要的智能設(shè)備控制運(yùn)輸工作的環(huán)節(jié)也不算太多，需要的邏輯變化和分析也不多。倉(cāng)儲(chǔ)管理使用的信息自動(dòng)化目前停留在自動(dòng)的識(shí)別、感知、定位、跟蹤、調(diào)度等一般難度的應(yīng)用產(chǎn)品。第一章緒論1.1研究背景及其意義目前，市場(chǎng)上最常見的倉(cāng)庫(kù)管理多為快遞取件服務(wù)行業(yè)。本次課題基于物聯(lián)網(wǎng)將智能化設(shè)備與倉(cāng)儲(chǔ)管理的作業(yè)流程相結(jié)合，可用于完善安全性并提高服務(wù)效率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是把生產(chǎn)與生活中所需的各類設(shè)備器件加入到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，以此來(lái)觀察設(shè)備的各類數(shù)據(jù)以及協(xié)助工作人員從事各類工作等。目前線路終端主要以無(wú)線連接為主，應(yīng)用最多的是NB-LOT，在內(nèi)部的網(wǎng)、外網(wǎng)和/或互聯(lián)網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)互連、大集成和基于云的信息化操作模式。在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，適當(dāng)?shù)夭捎眯畔踩Ｕ蠙C(jī)制，提供實(shí)時(shí)的報(bào)警聯(lián)動(dòng)、調(diào)度命令、位置跟蹤等不同的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)人化或者是大量減少人工成本的情況下協(xié)助少量監(jiān)管人員完成復(fù)雜的工作。1.2國(guó)內(nèi)外研究狀況近年來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)給許多行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了重大變化。各國(guó)的宏觀政策也注重物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，RFID射頻技術(shù)已成為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的先鋒，無(wú)線傳感器技術(shù)也被大多數(shù)企業(yè)所采用，智能交通、智能電網(wǎng)、智能環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能交通等。醫(yī)療、智能物流等智能產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展需要。高效、快速、準(zhǔn)確、安全的倉(cāng)儲(chǔ)技術(shù)已成為新一代倉(cāng)儲(chǔ)企業(yè)的需求。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為智能倉(cāng)儲(chǔ)的研究和開發(fā)任務(wù)可以提供完善的技術(shù)條件，當(dāng)下倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的智能技術(shù)包含了無(wú)人搬運(yùn)機(jī)器人、遠(yuǎn)程控制手持端設(shè)備、語(yǔ)音提示播報(bào)端、視頻識(shí)別監(jiān)控查找錯(cuò)誤端等，借助于這些技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了貨物的自動(dòng)裝卸過(guò)程以及堆碼沖壓識(shí)別等過(guò)程系統(tǒng)得到的智能化的管理，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人輔助檢測(cè)等操作，在智能倉(cāng)庫(kù)管理與控制系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與WMS技術(shù)的結(jié)合，使倉(cāng)庫(kù)智能化、自動(dòng)化，物流過(guò)程的智能控制與管理不多，物聯(lián)網(wǎng)與邏輯化也不多。倉(cāng)儲(chǔ)管理信息化僅停留在自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)感知、自動(dòng)定位、過(guò)程跟蹤、在線跟蹤、基于在線調(diào)度等應(yīng)用過(guò)程中，專家應(yīng)用系統(tǒng)、挖掘數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、集成化網(wǎng)絡(luò)管理與信息共享優(yōu)化系統(tǒng)、管理智能化，處理技術(shù)等智能化調(diào)度以及自動(dòng)化線路調(diào)整管理系統(tǒng)依舊存在比較大的差距。當(dāng)下，依然只有在企業(yè)物流集成處理系統(tǒng)過(guò)程中，存在一些物流系統(tǒng)可以和企業(yè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，提供智能化的運(yùn)作服務(wù)。根據(jù)半年在物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)公司工作調(diào)查的情況來(lái)看，全國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)仍然處于起步實(shí)驗(yàn)階段。政府在全國(guó)范圍內(nèi)規(guī)劃了幾個(gè)智慧城市的試點(diǎn)城市并交由中國(guó)電信管理項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目被稱為DICT。其中包含了大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等不同的大分類。而在物聯(lián)網(wǎng)中又包含了智慧政務(wù)、智慧醫(yī)療、智慧教育、智慧消防等細(xì)化分類。智能化的倉(cāng)儲(chǔ)管理就作為其中的一個(gè)項(xiàng)目需要不同的公司去競(jìng)爭(zhēng)。評(píng)比的標(biāo)準(zhǔn)通常包含了技術(shù)指標(biāo)、商務(wù)指標(biāo)、服務(wù)指標(biāo)三大類。也就是說(shuō)國(guó)內(nèi)的大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)既要考慮到技術(shù)性，也要考慮到合理的商務(wù)價(jià)格和優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)。這對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有好處也同樣有壞處。優(yōu)點(diǎn)是在技術(shù)得到發(fā)展的情況下也能讓產(chǎn)品更快地適應(yīng)市場(chǎng)。缺點(diǎn)就是維護(hù)成本高的離譜，對(duì)中小企業(yè)非常不友好，而物聯(lián)網(wǎng)又特別依賴于平臺(tái)的推廣，所以對(duì)于大型企業(yè)也是一個(gè)長(zhǎng)期燒錢的項(xiàng)目。因此，當(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)不應(yīng)當(dāng)追求過(guò)高的技術(shù)先進(jìn)性，那樣長(zhǎng)期的工廠生產(chǎn)、研發(fā)、維護(hù)成本完全可以讓大部分人傾家蕩產(chǎn)；轉(zhuǎn)而追求剛好達(dá)標(biāo)的技術(shù)性，提升優(yōu)質(zhì)的服務(wù)內(nèi)容，以及合理的商務(wù)價(jià)格是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵?；趥鹘y(tǒng)的倉(cāng)庫(kù)設(shè)備所設(shè)計(jì)出來(lái)的智能化倉(cāng)儲(chǔ)管理相關(guān)設(shè)備、倉(cāng)儲(chǔ)的管理所需的合理系統(tǒng)。管理系統(tǒng)是“采集處理、一個(gè)用于通信、管理和分析”的信息處理鏈，另一個(gè)是“入庫(kù)、出庫(kù)、庫(kù)存、抓取和分發(fā)”的業(yè)務(wù)鏈。信息處理鏈包含了與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的先進(jìn)信息技術(shù)，能夠智能地完成倉(cāng)儲(chǔ)物流業(yè)務(wù)鏈的所有業(yè)務(wù)管理流程，如貨物流實(shí)時(shí)監(jiān)控、貨物配送、統(tǒng)計(jì)報(bào)表的位置和輸出動(dòng)態(tài)分配等。使倉(cāng)儲(chǔ)貨物的流通效率更高，物流成本更低，從而最大限度地提高廣場(chǎng)倉(cāng)儲(chǔ)物流供應(yīng)商的利潤(rùn)，為倉(cāng)儲(chǔ)服務(wù)對(duì)象提供最佳服務(wù)，最大限度地減少不必要的資源消耗，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的信息水平，從而推動(dòng)整個(gè)行業(yè)良性有序發(fā)展。1.3本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)構(gòu)安排第一章的緒論部分分析了當(dāng)前全國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。第二章寫的是智能倉(cāng)儲(chǔ)管理的整體設(shè)計(jì)思路。第三章為智能倉(cāng)儲(chǔ)管理的硬件設(shè)計(jì)。第四章則是模塊功能設(shè)計(jì)。第五章是最后的測(cè)試部分。本設(shè)計(jì)的智能倉(cāng)儲(chǔ)主要RFID射頻識(shí)別系統(tǒng)為主，依靠聲音提示與信號(hào)燈的提示以及顯示屏的文字信息協(xié)助管理人員，實(shí)現(xiàn)從自動(dòng)存儲(chǔ)、庫(kù)存、智能庫(kù)存管理到倉(cāng)庫(kù)的功能。在智能倉(cāng)儲(chǔ)中，采用固定的RFID自動(dòng)識(shí)別器來(lái)識(shí)別入庫(kù)時(shí)的批次貨物，控制庫(kù)存時(shí)采用手持的RFID識(shí)別器來(lái)控制庫(kù)存數(shù)量，為了能滿足系統(tǒng)所需要的對(duì)象技術(shù)支持倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，同時(shí)也需要物聯(lián)網(wǎng)NB的技術(shù)支持。完善感感知和認(rèn)識(shí)滿足倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)，在使用過(guò)程中最快速的數(shù)據(jù)采集功能，例如普通物體的存儲(chǔ)、登記、搬運(yùn)的過(guò)程。感知層是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中最常被使用的層次之一，它的技術(shù)包括、RFID和傳感器。提供智能化集成物流詳細(xì)服務(wù)的層次是網(wǎng)絡(luò)層。倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)各個(gè)項(xiàng)目之間的聯(lián)系是依靠應(yīng)用層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第二章總體設(shè)計(jì)思路本章主要分析智能倉(cāng)儲(chǔ)管理在設(shè)計(jì)過(guò)程需要用到的技術(shù)以及可以實(shí)現(xiàn)的功能。通常，一個(gè)管理倉(cāng)庫(kù)的系統(tǒng)最重要的就是做到數(shù)量上的統(tǒng)計(jì)能快速準(zhǔn)確，因此，自己系統(tǒng)將以數(shù)量統(tǒng)計(jì)為主要功能，其中入庫(kù)時(shí)貨物的數(shù)量統(tǒng)計(jì)以及出庫(kù)時(shí)的數(shù)量統(tǒng)計(jì)這兩個(gè)環(huán)節(jié)需要具備貨物的數(shù)量變化檢測(cè)，入庫(kù)時(shí)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)貨物的數(shù)量會(huì)增加，出庫(kù)時(shí)倉(cāng)庫(kù)里貨物的數(shù)量會(huì)減少，而且每次的增加和減少都需要告知倉(cāng)庫(kù)的管理人員，因此需要多方的信息提示設(shè)計(jì)提供了三種信息提示包括顯示屏上的文字信息、每次數(shù)量變化時(shí)的聲音提示、以及每次數(shù)量變化時(shí)的信號(hào)燈發(fā)光提示。其次，當(dāng)庫(kù)存中的貨物需要被剔除時(shí)需要能夠檢測(cè)貨物的編碼是否能夠進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，因此還需要有識(shí)別卡的注冊(cè)與注銷功能。以此來(lái)確定貨物是否能夠進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)，加上原本的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)固定貨物的數(shù)量統(tǒng)計(jì)一共包括五個(gè)功能。2.1所需設(shè)備本設(shè)計(jì)以插電源線的方式來(lái)工作，因此將會(huì)用到電源接線口，之后還需要相應(yīng)的電阻來(lái)調(diào)節(jié)電路內(nèi)的電壓。因?yàn)橐褂靡壕э@示屏來(lái)顯示所需的貨物信息，所以還需要用到電位器來(lái)調(diào)節(jié)屏幕的亮度。核心的芯片將會(huì)使用89C52芯片，同時(shí)還將用到LED小燈以及一個(gè)蜂鳴器來(lái)協(xié)助提示紅光與聲音信息，幫助倉(cāng)庫(kù)員更好的注意到貨物在入庫(kù)以及出庫(kù)過(guò)程當(dāng)中的數(shù)量變化以及名稱類別等多種不同的信息。模擬倉(cāng)庫(kù)中的真實(shí)情況，每次的信息錄入都是在刷卡的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)的，所以在本設(shè)計(jì)中最重要的是射頻識(shí)別刷卡模塊。以及一個(gè)作為開關(guān)負(fù)責(zé)整個(gè)電路安全的三極管，最后還需要有兩個(gè)按鍵來(lái)負(fù)責(zé)在支路上設(shè)置兩個(gè)開關(guān)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)功能的切換。設(shè)計(jì)所需要的元器件清單表如下表2-1所示。表2-1所需元件STC89C52單片機(jī)1個(gè)DC電源孔1個(gè)自鎖開關(guān)1個(gè)40P卡槽1個(gè)三極管85503個(gè)蜂鳴器有源1個(gè)電容2個(gè)繼電器5v1個(gè)萬(wàn)用板1個(gè)RC5221個(gè)1K電阻3個(gè)白卡1個(gè)11.0592M晶振1個(gè)藍(lán)色卡1個(gè)排針1個(gè)電源線5v1個(gè)排母1個(gè)薄膜鍵盤1個(gè)103電位器1個(gè)排阻1個(gè)12864液晶屏1個(gè)LED燈1個(gè)2.1.1單片機(jī)本設(shè)計(jì)將以單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)的最小系統(tǒng)也就是最小應(yīng)用系統(tǒng)，通過(guò)使用最少的元件連接所構(gòu)成的單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)管理所需的部分功能。對(duì)于51單片機(jī)系列來(lái)說(shuō)，最小系統(tǒng)通?？梢园?單片機(jī)和晶振電路以及復(fù)位電路。下面給出一個(gè)51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖2-2。圖2-251單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路2.1.2RIFD技術(shù)射頻識(shí)別技術(shù)就是人們通常所說(shuō)的電子標(biāo)簽技術(shù)，這是一種不需要通過(guò)接觸，在保持一段較小的距離下，通過(guò)感應(yīng)就能發(fā)揮功能的自動(dòng)化識(shí)別與生產(chǎn)技術(shù)，這種技術(shù)通過(guò)射頻所發(fā)出的信號(hào)自動(dòng)識(shí)別出一個(gè)物體所需的相關(guān)數(shù)據(jù)在實(shí)際應(yīng)用中有著特別良好的可靠性、非常大的存儲(chǔ)容量、存儲(chǔ)信息的轉(zhuǎn)換特別方便等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)的RFID系統(tǒng)可以由讀卡器、電子標(biāo)簽和軟件系統(tǒng)組成，如圖2-3所示。圖2-3典型RFID系統(tǒng)2.1.3電子標(biāo)簽電子標(biāo)簽主要依靠閱讀器與內(nèi)置射頻天線相互配合進(jìn)行通信。為了能夠發(fā)揮電子標(biāo)簽的作用，RFID在系統(tǒng)中充當(dāng)了數(shù)據(jù)載體的角色，如圖2-3所示，其由集成電路芯片和無(wú)線通信天線組成。圖2-4電子標(biāo)簽組成2.1.4閱讀器閱讀器也被稱為讀寫器，是RFID系統(tǒng)中最為重要的系統(tǒng)之一也是最為復(fù)雜的一個(gè)組件，同樣也是RFID系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中重要的信息控制以及軟件處理中心。而閱讀器在使用過(guò)程中主要的工作是在接收主機(jī)系統(tǒng)所發(fā)出的各種控制模塊的指令的同時(shí)與RFID標(biāo)簽保持著雙向的通信通道。閱讀器的頻率大小決定了RFID所運(yùn)行的頻段大小，它的功率也影響到了RFID設(shè)備所使用的有效通信的距離。閱讀器主要是由讀寫設(shè)備所構(gòu)成的系統(tǒng)，具體取決于使用者所使用的設(shè)備結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)技術(shù)。2.2倉(cāng)儲(chǔ)管理進(jìn)貨功能這一功能是本設(shè)計(jì)的主要功能之一。同樣使用RFID刷卡得以實(shí)現(xiàn)，每收入一個(gè)指定單位的產(chǎn)品刷一次卡數(shù)量信息就會(huì)自動(dòng)累加?；谖锫?lián)網(wǎng)技術(shù)的智能聯(lián)合存儲(chǔ)管理系統(tǒng)，可以通過(guò)運(yùn)輸人員隨時(shí)檢查貨物在運(yùn)輸過(guò)程中的具體位置、環(huán)境信息、數(shù)量等動(dòng)態(tài)參數(shù)的變化以此來(lái)檢查帶有電子標(biāo)簽的貨物的相關(guān)信息。當(dāng)貨物到達(dá)倉(cāng)庫(kù)時(shí)，利用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)貨物進(jìn)行檢查，通過(guò)射頻識(shí)別技術(shù)識(shí)別出貨物的基本信息。貨物及貨物的原始配方需要在倉(cāng)庫(kù)信息表中進(jìn)行匹配存儲(chǔ)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，倉(cāng)庫(kù)中存儲(chǔ)的所有信息將存儲(chǔ)在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的電子行李商晶體中，以實(shí)現(xiàn)所有貨物信息的完整記錄。對(duì)于不符合檢查時(shí)生成的信息表對(duì)應(yīng)參數(shù)的，將給出不一致的原因并提示。員工將根據(jù)實(shí)際情況處理不一致，入庫(kù)后，系統(tǒng)通過(guò)射頻技術(shù)獲取貨物的基本信息，通過(guò)智能倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的智能倉(cāng)庫(kù)功能存儲(chǔ)貨物，然后在入庫(kù)過(guò)程中選擇倉(cāng)庫(kù)。并將主要信息存儲(chǔ)在射頻識(shí)別卡當(dāng)中，這樣就會(huì)使得在不破壞運(yùn)輸貨物完整包裝的情況下詳細(xì)記錄好每一個(gè)信息，工作人員的工作安排更為有效。2.3倉(cāng)儲(chǔ)管理出貨功能出貨功能也是本設(shè)計(jì)的主要實(shí)現(xiàn)功能之一。這是模擬在實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)管理的工作中每次出貨時(shí)，將有負(fù)責(zé)檢查的工作人員登記。每出貨一個(gè)指定單位的產(chǎn)品刷一次卡數(shù)量信息就會(huì)自動(dòng)遞減，當(dāng)遞減到?jīng)]有貨物時(shí)也會(huì)給出提示。出庫(kù)作業(yè)是是企業(yè)最重要的組成部分。庫(kù)存商品通常以客戶為導(dǎo)向。缺貨的質(zhì)量和數(shù)量需要嚴(yán)格檢查。如果由于庫(kù)存問(wèn)題而退貨給企業(yè)，企業(yè)的信譽(yù)就會(huì)下降，出倉(cāng)操作過(guò)程復(fù)雜繁瑣，需要大量的人力和財(cái)力進(jìn)行，往往效率很低。智能倉(cāng)儲(chǔ)采用RFID射頻識(shí)別，自動(dòng)檢查出倉(cāng)商品信息，對(duì)出倉(cāng)不合格或不正確商品進(jìn)行提示和警告，檢查成功的產(chǎn)品將獲得質(zhì)量檢驗(yàn)等基本信息，檢驗(yàn)結(jié)果將倉(cāng)庫(kù)發(fā)出，倉(cāng)儲(chǔ)功能的業(yè)務(wù)流程如下：在倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)首先編制出倉(cāng)單，輸入需要出倉(cāng)的貨物的基本信息，然后用輸出功能對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析代理管理，找出相應(yīng)的貨位和倉(cāng)儲(chǔ)計(jì)劃。此時(shí)，不再需要人工核對(duì)出庫(kù)貨物的位置等基本信息，選擇出庫(kù)貨物后，根據(jù)出庫(kù)清單核對(duì)貨物的數(shù)量和質(zhì)量，是否符合出庫(kù)要求，檢測(cè)到庫(kù)存出入庫(kù)情況。采用射頻識(shí)別技術(shù)獲取出倉(cāng)貨物信息，對(duì)出倉(cāng)貨物信息進(jìn)行修改寫入電子標(biāo)簽，與傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)相比，智能倉(cāng)儲(chǔ)功能模塊的優(yōu)勢(shì)在于基于物聯(lián)網(wǎng)的管理系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)所使用的液晶顯示屏幕也可以根據(jù)出庫(kù)時(shí)的實(shí)際需要自動(dòng)生成入庫(kù)單，避免手工填寫單據(jù)，減少手工操作造成的錯(cuò)誤。第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1液晶顯示模塊設(shè)計(jì)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，每次貨物在錄入數(shù)據(jù)時(shí)將以文字信息為主，這樣可以有效地加快倉(cāng)儲(chǔ)管理人員的工作，使得物流運(yùn)輸在這一環(huán)節(jié)時(shí)不在需要多次的文字統(tǒng)計(jì)工作。液晶顯示模塊在市場(chǎng)上早已被用作多種器件的必要模塊之一，在大量的電子產(chǎn)品行業(yè)例如計(jì)算機(jī)、萬(wàn)用表或者是手機(jī)屏幕的使用上都會(huì)用到液晶顯示模塊，通常情況下顯示的主要對(duì)象是以數(shù)字、符合為主，而在倉(cāng)儲(chǔ)管理的應(yīng)用當(dāng)中還需要顯示貨物的名稱以及單位等多方面的信息。單片機(jī)在人機(jī)交互界面的使用過(guò)程當(dāng)中一般會(huì)包含這些器件：液晶顯示器、LED數(shù)碼管、發(fā)光管。其中LED數(shù)碼管與發(fā)光管都比較實(shí)用，無(wú)論是硬件還是軟件的使用都會(huì)很簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就放在如何實(shí)現(xiàn)文字信息的顯示。倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)所使用的單片機(jī)在應(yīng)用了液晶模塊后會(huì)具有很多優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)所使用的液晶顯示器將會(huì)實(shí)現(xiàn)可通過(guò)電位器調(diào)節(jié)整個(gè)屏幕所需的亮度。所以液晶顯示屏在保障了高畫質(zhì)的同時(shí)還不易出現(xiàn)閃爍的情況?？紤]到單片機(jī)系統(tǒng)的液晶顯示屏需要顯示貨物的名稱以及數(shù)量等不同的信息。單片機(jī)上需要焊接一個(gè)可以接入電腦的接線口。這樣可以使得整個(gè)設(shè)計(jì)不用擔(dān)心電量會(huì)出現(xiàn)比較大的損耗。3.1.1液晶顯示的原理液晶顯示器具有很多種分類通常情況是按照他的顯示方式來(lái)進(jìn)行分類的。液晶顯示可以被分為段式、字符式、點(diǎn)陣式。液晶顯示不但有黑白顏色，同時(shí)也具有多種色彩的顯示。還有一種分類方法是根據(jù)液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)區(qū)分。這樣可以將液晶顯示器分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)、單純矩陣驅(qū)動(dòng)，主動(dòng)矩陣驅(qū)動(dòng)。單片機(jī)AT89C51與1602液晶顯示模塊進(jìn)行的直接接口連接，電路如圖3-1所示。圖3-1硬件原理圖3.1.2線段的顯示點(diǎn)陣圖形式的液晶可以通過(guò)多個(gè)排序的顯示單元組成。如果一個(gè)顯示屏由128列以及64行構(gòu)成。那么每個(gè)8列就對(duì)應(yīng)著1字節(jié)的8位。所以每行就有16個(gè)字節(jié)構(gòu)成。這樣就共有128個(gè)點(diǎn)組成。屏幕中的64行6字節(jié)的顯示單元以及顯示RAM區(qū)1024節(jié)可以做到一一對(duì)應(yīng)。每一段字節(jié)所顯示的內(nèi)容與屏幕上所顯示的相應(yīng)位置的亮度做到一一對(duì)應(yīng)。3.1.3字符的顯示為了能在液晶顯示屏幕上顯示出一個(gè)復(fù)雜的字符，需要在對(duì)應(yīng)的位置找到8個(gè)字節(jié)，在需要顯示的位置設(shè)置為1，不需要顯示的位置設(shè)置為0.為1時(shí)屏幕對(duì)應(yīng)的位置會(huì)被點(diǎn)亮，為0時(shí)則不會(huì)被點(diǎn)亮。通過(guò)這種方式就可以實(shí)現(xiàn)某個(gè)字符的顯示。在顯示多個(gè)字符的過(guò)程中就比較簡(jiǎn)單，可以選擇通過(guò)讓控制器以文本工作的方式。根據(jù)在液晶顯示屏上所顯示的行列號(hào)和每一行需要的列數(shù)來(lái)找到RAM所對(duì)應(yīng)的使用地址。當(dāng)在這里設(shè)立光標(biāo)時(shí)，同時(shí)送上這個(gè)字符所對(duì)應(yīng)的代碼。3.1.4漢字的顯示漢子通過(guò)液晶顯示屏來(lái)顯示的實(shí)際上是圖行，這需要從微機(jī)中提取出需要被顯示的漢字的所有點(diǎn)陣碼，一般情況下可以用字模來(lái)提取需要的軟件。在倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)中，每個(gè)漢字需要占32B，分為左右兩個(gè)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。每個(gè)部分各占到16B，左邊是第1、第3、第5等位；右邊則是第2、第4、第6等位。通過(guò)相應(yīng)的行列號(hào)來(lái)找到對(duì)應(yīng)的地址值，來(lái)顯示想要的文字內(nèi)容。之后再送到對(duì)應(yīng)的第二個(gè)字節(jié)，之后再換行并且還要按列對(duì)齊。之后再送入第三個(gè)字節(jié)，這樣反復(fù)進(jìn)行。直到可以在整個(gè)顯示屏上出現(xiàn)一個(gè)完整的文字內(nèi)容。字符型液晶顯示屏模塊被用來(lái)顯示數(shù)字、字母以及字符，它是一種點(diǎn)陣液晶顯示模塊。到目前為止，經(jīng)常被使用的模塊包括16*1、16*2、20*2、40*2這四種。在本設(shè)計(jì)中所使用的是1602字符型的液晶顯示器，包括它的使用方法等。一般的1602字符型液晶顯示器如圖3-2所示。圖3-21602字符型液晶顯示器1602LCD主要的技術(shù)參數(shù)為芯片在工作狀態(tài)時(shí)的電壓:4.5—5.5V；顯示字符所需的容量:16×2個(gè)字符；液晶模塊的最佳工作電壓:5.0V；電路中工作的電流:2.0mA(5.0V)；所使用的字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm。1602LCD通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)16腳帶有背光或者14腳并且不帶有背光的接口，各引腳的接口使用說(shuō)明如表3-3所示。所對(duì)應(yīng)的控制命令如表3-4所示。表3-3：引腳的接口使用說(shuō)明表編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極表3-4：控制命令表序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容相兼容的芯片所進(jìn)行的時(shí)序表3-5如下所示。表3-5基本操作時(shí)序表讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無(wú)讀寫操作時(shí)序如圖3-3和3-4所示。圖3-3讀操作時(shí)序圖3-4寫操作時(shí)序考慮到液晶顯示屏的運(yùn)行速度不夠快，如果要運(yùn)行下一條程序就需要確定當(dāng)前程序是否處于忙狀態(tài)。必須當(dāng)其不是低電平時(shí)才可以執(zhí)行下一條程序。圖3-5是1602的內(nèi)部顯示地址。圖3-51602LCD內(nèi)部的顯示地址在這里實(shí)際上寫入的數(shù)據(jù)應(yīng)該被認(rèn)為是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。而在對(duì)于液晶顯示模塊的初始化運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中需要先設(shè)置這一模塊為顯示模式，而在液晶顯示模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)向右移動(dòng)的，這一過(guò)程不需要人工的干預(yù)操作。并且在每次輸入需要的指令前都需要進(jìn)行判斷液晶顯示模塊在當(dāng)前工作狀態(tài)中是否處于忙的狀態(tài)。通過(guò)液晶顯示屏內(nèi)部的存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)多種文字與符號(hào)信息，這些信息都存在著自己的固定代碼。字符與代碼及圖形對(duì)應(yīng)圖如圖3-6所示。圖3-6字符代碼和圖形對(duì)應(yīng)圖延時(shí)的時(shí)間為16mS，不檢測(cè)忙信號(hào)的情況下寫指令是39H；延時(shí)所需時(shí)間是6mS，在不檢測(cè)忙信號(hào)的情況下，寫指令為39H；延時(shí)的時(shí)間是6mS，在不檢測(cè)忙信號(hào)的情況下，寫指令為39H；這一過(guò)程反復(fù)操作，當(dāng)進(jìn)行讀數(shù)據(jù)以及寫數(shù)據(jù)的操作時(shí)，都需要檢測(cè)一下此時(shí)的設(shè)備是不是處于忙狀態(tài)當(dāng)中。這種狀態(tài)會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成一些影響。需要將其處理為不忙的狀態(tài)才可以減少這些影響對(duì)于整個(gè)設(shè)備運(yùn)行所造成的影響。通過(guò)初步實(shí)驗(yàn)在1602LCD的第一行能否顯示出所需的網(wǎng)站名。以及在第二行是否能顯示出聯(lián)系電話等。在實(shí)驗(yàn)開始前，通常應(yīng)該先將顯示模式切換開關(guān)切換到液晶顯示屏的工作狀態(tài)，之后才能開始進(jìn)行操作。讀數(shù)顯示圖如圖3-7所示。圖3-7讀數(shù)顯示圖3.3供電模塊設(shè)計(jì)因?yàn)閭}(cāng)儲(chǔ)管理工作的需求，保證貨物的安全目前還不能做到完全的無(wú)人化?，F(xiàn)場(chǎng)有人員負(fù)責(zé)監(jiān)管處理是十分必要的，如果設(shè)備使用無(wú)線的方式則無(wú)法保證工作人員在監(jiān)管過(guò)程中一直留在倉(cāng)儲(chǔ)管理的工作崗位第一線。因此，供電方式在本設(shè)計(jì)中為模擬實(shí)際倉(cāng)儲(chǔ)管理工作的需求將采用插電源線的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。電源線的一頭插入單片機(jī)系統(tǒng)的DC電源線接口，而另一頭則是插入電腦的USB接口或者是與可分離的插頭相連接再接入插線板。在接線板上焊接一個(gè)電源線插口，并且與蜂鳴器的一端連接，再接入一個(gè)電源開關(guān)與蜂鳴器的另一端連接。這樣就可以有效保證供電過(guò)程的安全。3.3.131腳EA/Vpp接電源以STC89C51/52為主以及其他51單片機(jī)系列在使用的過(guò)程中對(duì)EA/Vpp管口接入高電平的過(guò)程中。執(zhí)行完每一次的復(fù)位過(guò)程后將會(huì)從指定的位置0000H處開始重新運(yùn)行。接入低電平的話，唯一的區(qū)別就是前者是從內(nèi)部ROM執(zhí)行的，而后者是從ROM外部來(lái)執(zhí)行的。P0口的工作是在I/O口執(zhí)行輸出操作的過(guò)程當(dāng)中，以輸出高電平的方式來(lái)工作的。因?yàn)槟菢訒?huì)出現(xiàn)高阻態(tài)，如果輸出低電平只會(huì)出現(xiàn)數(shù)值0.所以P0口并不能完全用來(lái)輸出一個(gè)完整的高電平。需要使用上來(lái)電阻直接連接到VCC，這樣才能提供其運(yùn)行所需要的電流。但是P0口本身又是不具有上拉電阻的，實(shí)際上當(dāng)它工作時(shí)，內(nèi)部其實(shí)是處于開漏的狀態(tài)的。因此，不管P0口的驅(qū)動(dòng)能力可以有多大，實(shí)際的使用過(guò)程中也是相當(dāng)于沒(méi)有電源連接，需要外部接入一個(gè)電源電路來(lái)提供整個(gè)運(yùn)行過(guò)程需要的電量。因此在實(shí)際使用的情況下P0口依然是需要加入一個(gè)上拉電阻才能正常使用的。一般的51單片機(jī)在P0口被作為地址/數(shù)據(jù)的復(fù)用時(shí)不需要接入一個(gè)上拉電阻。而作為一般的I/O口時(shí)則會(huì)用到上拉電阻協(xié)助工作，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的內(nèi)部并沒(méi)有上拉電阻，所以實(shí)際使用的時(shí)候需要代替P0口接入一個(gè)可以使用的上拉電阻負(fù)責(zé)PNP的驅(qū)動(dòng)工作。如果此時(shí)電路處于低電平的工作狀態(tài)，使用上拉電阻來(lái)協(xié)助工作就是十分必要的行為。因此，在本設(shè)計(jì)中為了使得P0口可以正常工作，需要加入一個(gè)上拉電阻。這樣就可以使得低電平時(shí)不會(huì)擔(dān)心電路出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題。3.2功能切換模塊設(shè)計(jì)液晶顯示模塊在之前已經(jīng)可以正常顯示五種功能之后就要依靠功能切換模塊通過(guò)按下按鍵來(lái)實(shí)現(xiàn)五種功能的互相切換。同時(shí)，為了方便倉(cāng)庫(kù)管理者的工作需求，需要有兩個(gè)中斷按鍵來(lái)進(jìn)行操作。先給五種功能按順序排好序號(hào)，第一個(gè)按鍵按順序遞加切換功能，第二個(gè)按鍵按順序遞減來(lái)切換功能。具體實(shí)現(xiàn)方法是在電路板上將負(fù)責(zé)遞加順序切換功能的按鈕與89C52芯片的P1.7接口與P1.1接口連接。連接P1.7接口的按鍵接口在與負(fù)責(zé)遞減順序切換功能的按鈕接口連接，負(fù)責(zé)遞減順序切換功能的按鍵接口再與89C52芯片的P1.0接口連接。在代碼部分中首先設(shè)置一個(gè)字符型key=16來(lái)表示此時(shí)沒(méi)有按鍵按下的情況。之后將0xfe賦值給P1，再由P1賦值給temp，并且再與0xf0做且運(yùn)算處理。此時(shí)用if函數(shù)判斷temp再不等于0xf0的情況時(shí)，再將temp值與0xf0做且運(yùn)算處理的結(jié)果值賦值給temp。再嵌套一層if運(yùn)算來(lái)判斷一次temp的值此時(shí)是不是不等于0xf0。如果此時(shí)temp的值與P1的值相等就表示為按鍵傳送的值已經(jīng)成功給了temp。之后再用switch函數(shù)來(lái)判斷，當(dāng)key為1時(shí)做break處理；當(dāng)key為2時(shí)做break處理；當(dāng)key為3時(shí)做break處理；當(dāng)key為12時(shí)做break處理。之后再經(jīng)過(guò)一次while來(lái)確保temp的值是與0xf0經(jīng)過(guò)了且運(yùn)算處理。最后輸出的結(jié)果是按下按鍵需要等待約2秒鐘就可以切換一個(gè)功能。當(dāng)key=16時(shí)，由序號(hào)為1的貨物清點(diǎn)功能切換為序號(hào)為2的貨物遞增功能；當(dāng)key=10時(shí)，由序號(hào)為2的貨物遞增功能切換為序號(hào)為3的貨物遞減功能；當(dāng)key=0時(shí)，由序號(hào)為3的貨物遞減功能切換為序號(hào)為4的IC卡注銷功能；當(dāng)key=11時(shí)，由序號(hào)為4的IC卡注銷功能切換為序號(hào)為5的IC卡注冊(cè)功能；當(dāng)key=15時(shí)，由序號(hào)為5的IC卡注冊(cè)功能切換為序號(hào)為1的貨物清點(diǎn)功能。而第二個(gè)負(fù)責(zé)遞減順序切換的按鍵則是將這一過(guò)程反過(guò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3.4聲光提示模塊設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù)管理在大部分行業(yè)中都是一個(gè)相對(duì)安靜的環(huán)境，但在物流管理運(yùn)輸行業(yè)也經(jīng)常會(huì)伴隨著大量的噪聲干擾。同時(shí)也不能完全保證倉(cāng)庫(kù)管理人員在登記信息的過(guò)程當(dāng)中一直不分心，因此還需要在液晶顯示屏文字信息為主的提示外加入一個(gè)聲音與閃光的提示模塊來(lái)確保管理人員能夠注意到貨物的變化。通常情況下，這一功能主要是使用在貨物的入庫(kù)與出庫(kù)這兩個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中。因此，在本設(shè)計(jì)中當(dāng)入庫(kù)功能貨物每次增加一個(gè)單位的數(shù)量以及出庫(kù)功能中貨物每次遞減一個(gè)單元的貨物時(shí)，都會(huì)有一次聲音提示和一次閃光提示。這在本設(shè)計(jì)中會(huì)通過(guò)一個(gè)蜂鳴器和一個(gè)小燈來(lái)實(shí)現(xiàn)。閃光小燈的正極首先與電源插口連接，之后再連接到89C52芯片的正極。依靠P0接口與P1接口來(lái)驅(qū)動(dòng)閃光小燈，設(shè)置為當(dāng)有低電平通過(guò)時(shí)小燈亮。此時(shí)，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)的工作時(shí)鐘小于5MHz的時(shí)候，對(duì)于IAP_CONTR寄存器可以設(shè)置為此值0x80來(lái)實(shí)現(xiàn)控制。而當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)所處的工作時(shí)鐘大于5MHz且小于10MHz的時(shí)候，就對(duì)IAP_CONTR寄存器來(lái)設(shè)置這個(gè)數(shù)值0x81。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)的工作時(shí)鐘進(jìn)入10MHz至20MHz這個(gè)區(qū)間的時(shí)候，就把IAP_CONTR寄存器的值設(shè)置為0x82，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)又進(jìn)入?yún)^(qū)間為20MHz至40MHz的區(qū)域內(nèi)，就將IAP_CONTR寄存器所需要的取值設(shè)置為0x83。接下來(lái)再為89C52芯片的EEPROM測(cè)試設(shè)置一個(gè)起始地址0x2000。每當(dāng)需要讀取一個(gè)字節(jié)以及編程時(shí)，都需要在每次的調(diào)用前打開一個(gè)IAP功能來(lái)實(shí)現(xiàn)操作，之后再分別設(shè)置兩個(gè)函數(shù)用來(lái)擦除扇區(qū)并且關(guān)閉IAP功能。扇區(qū)共有7個(gè)，設(shè)置值分別為：扇區(qū)1賦值0x2000，扇區(qū)2賦值0x2200，扇區(qū)3賦值0x2400，扇區(qū)5賦值0x2800，扇區(qū)6賦值0x2A00，扇區(qū)7賦值0x2B00，扇區(qū)8賦值0x2C00，之后需要?jiǎng)h除后續(xù)扇區(qū)的內(nèi)容才可以放心寫入程序。之再后讀取第一個(gè)字節(jié)時(shí)，在每次調(diào)用前都需要打開一次IAP的功能，入口可以設(shè)置為將所需要的字節(jié)地址賦值給DPTR來(lái)實(shí)現(xiàn)操作，之后再返回到將需要被讀出的字節(jié)賦值給A的操作過(guò)程當(dāng)中。接下來(lái)將0x00賦值給IAP_DATA，并且打開IAP功能，通過(guò)設(shè)置一個(gè)等待時(shí)間來(lái)減小緩沖的影響。通過(guò)賦值0x01給IAP_CMD來(lái)實(shí)現(xiàn)讀命令的操作，之后再分別設(shè)置出所需目標(biāo)單元地址值的高八位與低八位。接下來(lái)先設(shè)置IAP_TRIG賦值為0x46；表示先送出46h,在這之后再送出B9h到ISP/IAP觸發(fā)寄存器,并且在每次重復(fù)這一步驟時(shí)都需要進(jìn)行這個(gè)操作。之后又需要對(duì)IAP_TRIG賦值為0xB9，通過(guò)這種方式的執(zhí)行來(lái)使得命令發(fā)出時(shí)就能被觸發(fā)啟動(dòng)整個(gè)設(shè)備。這個(gè)時(shí)候再將功能關(guān)閉掉，使得CPU在處于比較安全的情況下依然可以清除不需要的特殊功能寄存器。每當(dāng)完成一次這樣的操作以后，關(guān)閉這一功能都是十分必要的。最后在確認(rèn)CPU是否處于安全的狀態(tài)當(dāng)中，并且還需要清空觸發(fā)寄存器的命令。而在設(shè)置對(duì)應(yīng)的三極管時(shí)也需要確認(rèn)基極電流與集電極電流同時(shí)為0時(shí)LED小燈處于關(guān)閉狀態(tài)，如果三極管處于飽和狀態(tài)時(shí)，LED小燈會(huì)正常發(fā)光工作。通過(guò)這些設(shè)置來(lái)控制讓LED閃光小燈在入庫(kù)及出庫(kù)兩個(gè)環(huán)節(jié)中，每當(dāng)有貨物標(biāo)簽經(jīng)過(guò)讀卡器時(shí)都能保證燈光會(huì)閃爍一下。這樣就可以保證工作人員在沒(méi)有注意到文字信息的時(shí)候提示他有貨物經(jīng)過(guò)刷卡識(shí)別區(qū)域。3.4.1蜂鳴器設(shè)置同時(shí)在保證了第二種提示設(shè)備正常工作的情況下，還需要有一個(gè)蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音上的信息提示。這樣即便倉(cāng)庫(kù)的管理人員與射頻識(shí)別區(qū)域有一定的距離時(shí)也可以聽到有貨物經(jīng)過(guò)的聲音。這里將會(huì)使用三節(jié)排線板來(lái)作為芯片的正極。接下來(lái)在將蜂鳴器的正極接線端與繼電器連接，并且串聯(lián)至芯片的正極接線口處。3.4.2開關(guān)設(shè)置大多數(shù)正常工作的電路都會(huì)需要用到一個(gè)放大器設(shè)備來(lái)協(xié)助工作。此時(shí)就可以使用三極管。通過(guò)基極與發(fā)射極還有集電極的相互配合來(lái)完成電路所需的放大工作。在本設(shè)計(jì)中使用的是npn型三極管，它發(fā)射極就可以被用來(lái)放大電路。當(dāng)需要放大電流時(shí)，發(fā)射極會(huì)流出兩種電流也就是基極電路與集電極電流。發(fā)射機(jī)此時(shí)會(huì)需要一個(gè)箭頭來(lái)表示此時(shí)電流的流動(dòng)方向。當(dāng)電源有充足的電流可以使用時(shí)，在基極電流處哪怕產(chǎn)生極小的變化也可以使得集電極電流出現(xiàn)非常大的變化。當(dāng)這種放大存在比例關(guān)系時(shí)就說(shuō)明放大器成功工作了。因此把n叫是三極管在使用時(shí)對(duì)電流的放大倍數(shù)。此時(shí)在基極與發(fā)射極的中間加入一個(gè)變化的信號(hào)，那樣就可以使得基極的電流同樣發(fā)生變化，這一變化在被放大后將會(huì)導(dǎo)致集電極電流也會(huì)產(chǎn)生變化。當(dāng)集電極的電流流過(guò)了一個(gè)電阻時(shí)，就可以通過(guò)電流與電阻的計(jì)算式計(jì)算出此時(shí)電阻上的電壓值，因?yàn)榧姌O電流產(chǎn)生了變化，所以對(duì)應(yīng)的電壓也將會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。如果把這個(gè)電阻上的電壓給取出來(lái)，那樣就可以得到當(dāng)前對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)了。同時(shí)，三極管的使用也需要加入一個(gè)偏置電路來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。這通常是因?yàn)樵谌龢O管當(dāng)中存在一個(gè)和二極管相同的非線性。只有當(dāng)基極輸入達(dá)到一定程度的電壓時(shí)才會(huì)產(chǎn)生基極電流。如果當(dāng)基極和發(fā)射極之間的這個(gè)電壓值沒(méi)有達(dá)到所需的電壓值時(shí)，基極的電流依然不會(huì)產(chǎn)生。雖然使用的過(guò)程中電壓的放大信號(hào)要小于這個(gè)所需的電壓值，但是只要沒(méi)有加入偏置電路這個(gè)電壓信號(hào)就不會(huì)使得基極電流產(chǎn)生任何變化。這個(gè)時(shí)候就需要在基極上再加入一個(gè)偏置電阻，以此來(lái)給三極管的基極提供一個(gè)比較合適的基極電流。這個(gè)電流也就是偏置電流，它可以和電壓信號(hào)疊加在一起使得原本的基極電流值產(chǎn)生變化，而這一變化也會(huì)在集電極上表現(xiàn)出來(lái)。但是如果沒(méi)有加入這個(gè)偏置電阻的話，輸出的信號(hào)又會(huì)有一個(gè)范圍上的要求存在。這樣只會(huì)使得增加的電壓信號(hào)產(chǎn)生放大效果，而對(duì)于減小的電壓信號(hào)就不會(huì)產(chǎn)生放大效果。因此，這個(gè)偏置電阻的使用就會(huì)讓集電極有了某一數(shù)值的電流，如果此時(shí)輸入三極管的基極電流減小時(shí)，對(duì)應(yīng)的集電極的電流同樣也會(huì)減小。并且基極輸入的電流在增大時(shí)，集電極的電流依然可以增大。無(wú)論是減小還是放大的信號(hào)都可以被三極管放大了。當(dāng)三極管被作為開關(guān)使用時(shí)，電阻值是固定不變的，最大電流就是通過(guò)的電源電壓值除以電阻值。因?yàn)殡娏鞑豢赡軣o(wú)限的增長(zhǎng)下去，如果基極電流在增加到一定程度時(shí)，集電極的電流就不會(huì)再繼續(xù)增大了。那么此時(shí)三極管就進(jìn)入了飽和狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)三極管進(jìn)入了飽和狀態(tài)之后，發(fā)射極以及集電極之間的電壓值就會(huì)變得很小，相當(dāng)于開關(guān)閉和的狀態(tài)。這樣，三極管就可以作為一個(gè)開關(guān)來(lái)使用了。如果三極管的基極電流與集電極電流同時(shí)為0時(shí)，三極管就進(jìn)入了截止?fàn)顟B(tài)，可以作為開關(guān)的斷開情況來(lái)使用。而基極電流達(dá)到使得三極管飽和時(shí)就可以作為開關(guān)閉合時(shí)使用。3.5輔助電路模塊設(shè)置3.5.1晶振電路為了能確保倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的正常工作。在本次設(shè)計(jì)中還需要加入晶振電路來(lái)協(xié)助設(shè)備工作。晶振電路就是通常所說(shuō)的晶體振蕩器，這種電路通過(guò)在電氣上可以形成一個(gè)效果等同于一個(gè)電阻與電容先是并聯(lián)連接之后再串聯(lián)連接形成的一個(gè)電容的二端網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)使用兩個(gè)諧振點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率的高低分，這其中比較低的那個(gè)頻率就是串聯(lián)諧振，而比較高的那個(gè)頻率則是并聯(lián)的諧振。因?yàn)樗褂玫木w本身帶有的特性可以使得這兩個(gè)頻率在距離上非常的接近。于是，在這一個(gè)非常窄的頻率范圍內(nèi)：晶振的實(shí)際效果相當(dāng)于一個(gè)電感。因此，當(dāng)晶振的兩端通過(guò)并聯(lián)的方式與合適的電容相互連接，就會(huì)一起構(gòu)成一個(gè)并聯(lián)的諧振電路。通過(guò)這個(gè)并聯(lián)的諧振電路再加到另一個(gè)負(fù)反饋的電路上就構(gòu)成了一個(gè)使用正弦波的振蕩電路。也因?yàn)榫д竦淖饔眯Чc電感的頻率范圍都非常的窄小，所以當(dāng)另外的一些元件參數(shù)發(fā)生比較大的變化時(shí)，本設(shè)計(jì)所使用的這個(gè)振蕩器的頻率也只會(huì)發(fā)生很小的數(shù)據(jù)變化。每一個(gè)晶振都有一個(gè)十分重要的參數(shù)，就是負(fù)載的電容值。當(dāng)設(shè)計(jì)電路時(shí)選擇了與負(fù)載的電容值相等的并聯(lián)電容，這樣得到的最終成果就是晶振的諧振頻率。通常情況下，在一般的晶振振蕩電路當(dāng)中都需要在一個(gè)反相的放大器的兩端接入晶振，而不是使用反相器。而且，如果兩個(gè)電容分別接到同一個(gè)晶振的兩端，在設(shè)計(jì)中使用的任意一個(gè)電容的另一端再接到地線上。此時(shí)，兩個(gè)電容串聯(lián)起來(lái)的容量的數(shù)值就等同于一個(gè)負(fù)載電容。而一般IC的引腳管口都會(huì)有一個(gè)效果相等的輸入電容。通常情況下的晶振所具有的負(fù)載電容數(shù)據(jù)值分別是15pF以及12.5pF這兩種情況。但是如果考慮到元件的引腳管口相等效果下的輸入電容等情況。這時(shí)，就需要有兩個(gè)22pF的電容所構(gòu)成的晶振使用的振蕩電路在這種情況下就會(huì)是最好的選擇之一。而晶振則是給單片機(jī)的使用提供工作時(shí)的信號(hào)脈沖工作。而本設(shè)計(jì)使用的這一脈沖也可以被作為單片機(jī)在工作時(shí)的運(yùn)行速度。例如使用12M的晶振時(shí)，單片機(jī)工作時(shí)的運(yùn)行速度是每秒鐘12M。單片機(jī)的工作頻率在使用過(guò)程中通常都是有一定工作范圍的，雖然在工作時(shí)不能有太大的變化。大多數(shù)情況下，只要達(dá)到24M就已經(jīng)可以上去了。否則在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中會(huì)出現(xiàn)非常不穩(wěn)定的情況。晶振在工作過(guò)程中和單片機(jī)的一個(gè)腳XTAL0以及另外一個(gè)腳XTAL1所構(gòu)成的振蕩電路在使用過(guò)程中可以產(chǎn)生出偕波，這是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不希望會(huì)存在的一種波。這種波在實(shí)際運(yùn)行電路的過(guò)程當(dāng)中雖然對(duì)電路的影響非常小，但是也會(huì)在一定程度上降低電路的時(shí)鐘振蕩器所具有的穩(wěn)定程度，而為了使電路在使用過(guò)程中依然能夠保證穩(wěn)定性的持續(xù)。需要在晶振的兩個(gè)引腳處同時(shí)接入兩個(gè)大約30pf的瓷片電容并且接地線等處理，通過(guò)這種方式可以有效果的消弱偕波對(duì)于整個(gè)電路在使用過(guò)程中對(duì)于電容的穩(wěn)定性的影響。因此，本設(shè)計(jì)中與晶振一起使用的電容需要在10pf-50pf之間。3.5.2復(fù)位電路本設(shè)計(jì)在制作過(guò)程中為了避免一些運(yùn)行錯(cuò)誤，需要用到復(fù)位電路。一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)所使用的復(fù)位電路，就相當(dāng)于電腦的重啟功能，如果電腦在運(yùn)行過(guò)程中，出現(xiàn)卡頓死機(jī)等情況只需要按下重啟鍵按鈕，整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的所有程序都將從頭開始執(zhí)行。這對(duì)于單片機(jī)的使用也需要一個(gè)相同的功能，在單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)受到環(huán)境的因素的干擾，使得程序出現(xiàn)一些運(yùn)行錯(cuò)誤的問(wèn)題，這時(shí)只需要按一下復(fù)位按鈕講個(gè)單片機(jī)內(nèi)部的程序都可以從頭開始運(yùn)行。而一個(gè)51單片機(jī)所需要的復(fù)位是通過(guò)在第9個(gè)引腳管口接入一個(gè)高電平，并且持續(xù)2US來(lái)實(shí)現(xiàn)的。要完成這一過(guò)程，主要是在單片機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)每次上電啟動(dòng)的時(shí)候都會(huì)有一次復(fù)位過(guò)程，并且當(dāng)再次需要按下按鍵時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)第二次復(fù)位。如果是釋放按鈕后再一次按下，系統(tǒng)依然會(huì)復(fù)位。所以，單片機(jī)的復(fù)位過(guò)程是通過(guò)按鈕按鍵的斷開與閉合，在運(yùn)行過(guò)程中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。同樣，一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)在每一次的開機(jī)過(guò)程中也會(huì)有一次復(fù)位的過(guò)程。本設(shè)計(jì)中使用的電容數(shù)值為10uF，電阻所使用的數(shù)值是10k。根據(jù)電壓的計(jì)算公式可以得出電容在充電過(guò)程中是電源電壓的0.7倍，本次設(shè)計(jì)所使用的單片機(jī)電源數(shù)值為5V。因此，當(dāng)充電到0.7倍時(shí)，數(shù)值就是3.5V。這一過(guò)程所需的時(shí)間為10K*10UF=0.1S。此時(shí)就可以認(rèn)為在單片機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)過(guò)程中所需的0.1S以內(nèi)，電容的兩端電壓數(shù)值可以在0~3.5V以內(nèi)激增。在這一過(guò)程中，數(shù)值為10K的電阻兩端的電壓數(shù)值會(huì)在5~1.5V這一區(qū)間內(nèi)減少，這是因?yàn)榇?lián)的電路在每一條路線中的電壓加起來(lái)的總和就是整個(gè)電路的總電壓。因此，在這0.1S之內(nèi)，RST引腳管口可以接收到一個(gè)數(shù)值為5V~1.5V的電壓。此時(shí)，在電源數(shù)值為5V的51單片機(jī)在正常工作的過(guò)程中出現(xiàn)小于1.5V的電壓信號(hào)那就是低電平信號(hào)，而大于1.5V的電壓信號(hào)出現(xiàn)時(shí)就會(huì)是高電平信號(hào)。這就解釋了在開機(jī)0.1S的過(guò)程當(dāng)中，單片機(jī)系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)復(fù)位的過(guò)程，而RST引腳管口接收到高電平信號(hào)所經(jīng)過(guò)的時(shí)間就是在0.1S左右。在按下按鍵的過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)復(fù)位的情況，當(dāng)51單片機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)0.1S之后，電容兩端的電壓在持續(xù)充電的過(guò)程中數(shù)值為5V，在這個(gè)過(guò)程中，當(dāng)電路中使用的10K電阻兩端的電壓數(shù)值無(wú)限接近于0時(shí)，RST就會(huì)處于一個(gè)低電平的工作狀態(tài)，因而單片機(jī)系統(tǒng)可以正常地工作。而在按下按鍵的過(guò)程中，開關(guān)導(dǎo)通的過(guò)程使得電容的兩端形成了一個(gè)回路，這個(gè)時(shí)候電容就會(huì)處于短路的狀態(tài)，所以當(dāng)按下按鍵的時(shí)候，電容就會(huì)釋放出之前充電時(shí)所儲(chǔ)存的電量。在時(shí)間流逝的過(guò)程中，電容原本的電壓在0.1S的時(shí)間內(nèi)，從原來(lái)的5V釋放了部分電壓變?yōu)榱爽F(xiàn)在的1.5V，數(shù)值還可以更小。根據(jù)并聯(lián)電路的總電壓等于各處電壓之和，在這個(gè)時(shí)候如果阻值為10K的電阻兩端的電壓數(shù)值為3.5V甚至電壓值更大時(shí)，RST引腳管口又將接收到一個(gè)高電平。單片機(jī)的系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)復(fù)位。3.5.3三極管在本次設(shè)計(jì)中需要使用到三個(gè)三極管，經(jīng)常被使用的三極管包括s8550、s8050、9013、9012、這四種類型。它們?cè)诖蠖鄶?shù)的單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中都被用于實(shí)現(xiàn)開關(guān)功能。這其中s8550型三極管以及9012型三極管都是pnp型的三極管，而另外兩種s8050型三極管以及9013型三極管則是npn型的三極管，都可以通用。在使用三極管時(shí)，為了能夠通過(guò)它的三個(gè)引腳來(lái)進(jìn)行區(qū)分，通常的方法是將三極管對(duì)準(zhǔn)使用者本人，引腳的順序按從左到右分別是edc。如果e端所帶有的箭頭指向里就是pnp型三極管，如果e端箭頭指向外就表示為npn型的三極管。第四章系統(tǒng)測(cè)試在物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的全部設(shè)計(jì)任務(wù)都完成之后，還需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行功能性測(cè)試，以此來(lái)檢驗(yàn)本設(shè)計(jì)是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本設(shè)計(jì)共包含有五種功能，以及功能的切換和電源的正常運(yùn)作。接下來(lái)將會(huì)逐一進(jìn)行測(cè)試。智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)主要使用一些簡(jiǎn)潔的圖形和符號(hào)來(lái)表示特定的業(yè)務(wù)流程。業(yè)務(wù)流程可以幫助業(yè)務(wù)人員了解和溝通特定的業(yè)務(wù)流程，快速了解業(yè)務(wù)流程和缺陷，在系統(tǒng)開發(fā)之前，我們通過(guò)業(yè)務(wù)流程了解系統(tǒng)的特定業(yè)務(wù)和流程，從而避免和刪除不必要的工作流和設(shè)計(jì)缺陷。物聯(lián)網(wǎng)倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖也是設(shè)計(jì)師、開發(fā)人員和管理人員交流想法和內(nèi)容的關(guān)鍵?；谖锫?lián)網(wǎng)的智能倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程，從貨物庫(kù)存需求到倉(cāng)儲(chǔ)管理。在倉(cāng)儲(chǔ)管理過(guò)程中，貨物自動(dòng)分為不同的部分，進(jìn)行檢查和標(biāo)識(shí)。最后，根據(jù)輸出文件完成自動(dòng)生成和排放的整個(gè)過(guò)程，每個(gè)功能模塊包含特定的業(yè)務(wù)流程，每個(gè)業(yè)務(wù)流程相互關(guān)聯(lián)和影響，業(yè)務(wù)流程對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)功能模塊的功能模塊。智能倉(cāng)庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)管理這一層的主要功能是對(duì)底層獲取的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行掩埋和分析，選擇有用的數(shù)據(jù)信息，并將其轉(zhuǎn)換成可靠、可用的信息進(jìn)行智能倉(cāng)庫(kù)管理，該層的主要鏈路功能是在該層中采用光無(wú)線交換技術(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)信息的傳輸和處理，可將可靠、有用的信息傳輸?shù)杰浖?，智能倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)控制層。該層是整個(gè)智能倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的核心，可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的工作進(jìn)行監(jiān)控，協(xié)調(diào)各業(yè)務(wù)模塊的工作是實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的監(jiān)控。通過(guò)對(duì)整個(gè)業(yè)務(wù)流程圖和智能系統(tǒng)功能模塊的分析，可以看出倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的主要組成部分是業(yè)務(wù)分為倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程、庫(kù)存過(guò)程、庫(kù)存管理過(guò)程和出庫(kù)過(guò)程，倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程：在貨物倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中，射頻識(shí)別技術(shù)將每單位貨物的存儲(chǔ)，在倉(cāng)庫(kù)中產(chǎn)品通過(guò)電子標(biāo)簽獲取到貨基本信息，主要包括貨物名稱、數(shù)量和單位。在獲取到貨物的基本信息后，通過(guò)無(wú)線光網(wǎng)絡(luò)處理并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)。智能管理分析系統(tǒng)將對(duì)貨物進(jìn)行分析。首先，檢查貨物的基本信息是否與所需信息基本一致。否則，將拒絕進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)。如果對(duì)貨物的存儲(chǔ)位置進(jìn)行一致的分析，就可以找到倉(cāng)庫(kù)、貨架和樓層的相應(yīng)信息，其次，通過(guò)自動(dòng)AGV車和倉(cāng)庫(kù)中的自動(dòng)堆煤機(jī)獲得相應(yīng)的置信度。有趣的是，貨物存儲(chǔ)在相應(yīng)的正確的存儲(chǔ)位置。與傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)方式下，倉(cāng)庫(kù)貨物的準(zhǔn)確度明顯提高。同時(shí)，貨物可以快速存儲(chǔ)在倉(cāng)庫(kù)位置，大大提高了倉(cāng)儲(chǔ)效率。首先是電源的正常開關(guān)功能。需要測(cè)試保護(hù)電路的電阻是不是在正常的工作。如果突然出現(xiàn)斷電的情況，再重新啟動(dòng)時(shí)設(shè)備是否還能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。其次是在出現(xiàn)電源電壓突然升高的時(shí)候是否會(huì)導(dǎo)致電路遭到破壞的情況發(fā)生。針對(duì)這些問(wèn)題共進(jìn)行了二十次電源的突然斷電測(cè)試，結(jié)果顯示整個(gè)設(shè)計(jì)依然可以正常的工作，并未收到斷電的影響。并且也針對(duì)電源電壓升高的情況進(jìn)行了二十次的電壓升高測(cè)試。測(cè)試結(jié)果顯示智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)單片機(jī)依然可以正常地運(yùn)行工作。之后還需要進(jìn)行其它功能的測(cè)試。4.1切換功能按鍵測(cè)試本設(shè)計(jì)共包含了兩個(gè)中斷按鍵來(lái)切換倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)所需的五種功能。經(jīng)過(guò)二十的按鍵測(cè)試后發(fā)現(xiàn)，按鍵原本應(yīng)該做到按下去的時(shí)候就可以切換液晶顯示屏上的文字信息。然而實(shí)際上每次按下都需要等待大約2秒鐘的時(shí)間才能夠順利地切換到下一個(gè)功能。在重新檢查按鍵設(shè)置的代碼后發(fā)現(xiàn)為函數(shù)所賦的值出現(xiàn)了偏差。同時(shí)，還需要增加一個(gè)while函數(shù)來(lái)進(jìn)行詳細(xì)地確認(rèn)。但是經(jīng)過(guò)改進(jìn)后發(fā)現(xiàn)液晶顯示屏的文字顯示反而不能正常工作。最終只能將按鍵的代碼更改回原本的模式，缺點(diǎn)就是每次切換功能的時(shí)候按鍵都需要在按下時(shí)停留大約2秒鐘的時(shí)間再放開，接下來(lái)液晶顯示屏上的文字信息才會(huì)出現(xiàn)變化。4.2庫(kù)存數(shù)量顯示功能測(cè)試這一測(cè)試主要是為了查看在通電后單片機(jī)設(shè)備上的顯示屏所顯示的第一個(gè)功能是不是可以正常工作。在本設(shè)計(jì)中這一功能的測(cè)試通過(guò)使用RFID刷卡得以實(shí)現(xiàn)，可用于檢查當(dāng)前庫(kù)存中指定產(chǎn)品的數(shù)量。本設(shè)計(jì)總共使用了三張帶有唯一識(shí)別身份的射頻識(shí)別卡來(lái)進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)查看在這一功能使用時(shí)，液晶顯示屏上的文字與數(shù)量顯示是不是都正確。每張卡都經(jīng)過(guò)了二十次的識(shí)別測(cè)試后都可以正常顯示對(duì)應(yīng)的貨物名稱與數(shù)量信息。通過(guò)這些測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出庫(kù)存數(shù)據(jù)的顯示工作基本上時(shí)可以正常的運(yùn)行的。因此，可以正常使用。傳統(tǒng)的庫(kù)存盤點(diǎn)工作是所有倉(cāng)儲(chǔ)工作中最繁瑣、最復(fù)雜的工作。檢查大量數(shù)據(jù)會(huì)消耗大量的人力成本。在庫(kù)存盤點(diǎn)過(guò)程中，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)手持RFID設(shè)備根據(jù)指定的庫(kù)存單據(jù)對(duì)相應(yīng)的信息進(jìn)行檢查，與傳統(tǒng)的庫(kù)存不同，智能倉(cāng)庫(kù)的庫(kù)存可以是綜合庫(kù)存或設(shè)計(jì)庫(kù)存?？羞^(guò)的存貨。在庫(kù)存盤點(diǎn)開始時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要自動(dòng)或手動(dòng)指定庫(kù)存項(xiàng)目。系統(tǒng)自動(dòng)生成庫(kù)存單據(jù)。根據(jù)庫(kù)存單據(jù)，使用手持RFID讀卡器進(jìn)行大規(guī)模的庫(kù)存，RFID通過(guò)獲取貨物來(lái)攜帶貨物，并將標(biāo)簽信息返回系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。在系統(tǒng)通過(guò)RFID技術(shù)獲取需要檢查的貨物信息后，系統(tǒng)自動(dòng)檢查貨物信息和數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的信息，然后返回檢查結(jié)果。如果檢查中出現(xiàn)錯(cuò)誤，系統(tǒng)將返回錯(cuò)誤的詳細(xì)信息，并通過(guò)人工自動(dòng)化進(jìn)行處理。與傳統(tǒng)的庫(kù)存操作相比，基于物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)的庫(kù)存操作的優(yōu)點(diǎn)。庫(kù)存盤點(diǎn)經(jīng)營(yíng)范圍大幅度擴(kuò)大。傳統(tǒng)上，由于庫(kù)存操作的復(fù)雜性，庫(kù)存發(fā)生的范圍很小。智能存儲(chǔ)系統(tǒng)的庫(kù)存盤點(diǎn)范圍可以是整體存儲(chǔ)，提高盤點(diǎn)效率。庫(kù)存盤點(diǎn)大大降低了人工成本，因?yàn)樾畔⒌墨@取和檢查信息是由系統(tǒng)自動(dòng)完成的，這大大降低了人工成本。降低人工差錯(cuò)率，提高庫(kù)存操作效率。傳統(tǒng)的庫(kù)存盤點(diǎn)是基于員工在記錄和更新的同時(shí)檢查信息。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)制動(dòng)盤和泄漏。智能存儲(chǔ)系統(tǒng)使庫(kù)存操作科學(xué)可靠，大大提高了庫(kù)存效率。庫(kù)存數(shù)量顯示測(cè)試結(jié)果如圖4-1所示。圖4-1庫(kù)存數(shù)量顯示測(cè)試4.2.1數(shù)量顯示遞增測(cè)試使用RFID技術(shù)檢查商品信息更準(zhǔn)確、更有效。本系統(tǒng)采用自動(dòng)化倉(cāng)儲(chǔ)和人工倉(cāng)儲(chǔ)，通過(guò)智能化倉(cāng)儲(chǔ)貨物到指定倉(cāng)庫(kù)，節(jié)省人力、人工成本，降低人為失誤率。減少倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中的繁瑣環(huán)節(jié)，節(jié)省倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間。倉(cāng)庫(kù)進(jìn)貨功能測(cè)試如圖4-2所示。圖4-2倉(cāng)庫(kù)進(jìn)貨功能測(cè)試4.2.2數(shù)量顯示遞減測(cè)試使用三張帶有不同信息的射頻識(shí)別卡經(jīng)過(guò)二十次感應(yīng)檢測(cè)得出這一功能目前運(yùn)轉(zhuǎn)良好。在倉(cāng)庫(kù)卸貨過(guò)程中，采用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)卸貨信息進(jìn)行自動(dòng)檢查，大大節(jié)省了倉(cāng)庫(kù)卸貨的人工成本，提高了倉(cāng)庫(kù)卸貨的效率。貨物出倉(cāng)后，對(duì)貨物信息進(jìn)行修改，完成入庫(kù)的整個(gè)倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中的信息跟蹤。倉(cāng)庫(kù)出貨功能測(cè)試如圖4-3所示。圖4-3出貨功能測(cè)試4.3IC卡的注銷以及注冊(cè)功能測(cè)試目前，這兩功能在本設(shè)計(jì)當(dāng)中是捆綁使用的。因?yàn)闇y(cè)試使用的三張射頻識(shí)別卡都已經(jīng)具有相關(guān)的貨物信息。因此測(cè)試時(shí)需要將三張卡依次進(jìn)行一次刷卡測(cè)試，判斷倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的注銷功能能否正常工作的依據(jù)是切換到上一功能貨物出庫(kù)，通過(guò)查看所檢測(cè)的貨物是否真的不能再檢測(cè)。如果成功就可以進(jìn)行注冊(cè)功能的測(cè)試。目前經(jīng)過(guò)十余次反復(fù)測(cè)試后發(fā)現(xiàn)這一功能并不能很好的運(yùn)行。于是也無(wú)法測(cè)試注冊(cè)功能是不是也能正常工作。任何一家倉(cāng)庫(kù)都需要考慮安全性。當(dāng)倉(cāng)庫(kù)里的貨物不再滿足標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則需要將其注銷入庫(kù)資格。用按鈕實(shí)現(xiàn)模塊功能的切換，最后再由管理人員判斷是否需要注銷資格，滿足條件便可注銷其識(shí)別碼，這樣下次這套產(chǎn)品就無(wú)法通過(guò)識(shí)別。同樣，入庫(kù)前也需要有識(shí)別登記來(lái)判斷其是否滿足相應(yīng)的條件方可注冊(cè)其識(shí)別卡以后便可入庫(kù)。注銷與注冊(cè)功能測(cè)試如圖4-4所示。圖4-4注銷與注冊(cè)功能測(cè)試總結(jié)本設(shè)計(jì)以物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)研究為基礎(chǔ)。以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)為研究基礎(chǔ)，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件下進(jìn)行了研究和分析，為本研究的軟硬件平臺(tái)奠定了良好的基礎(chǔ)。在對(duì)物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)儲(chǔ)進(jìn)行研究之前，分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和存在的問(wèn)題。分析了目前國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)智能倉(cāng)