基于51單片機的倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計和實現(xiàn)機械自動化專業(yè)

1、本科論文目 錄摘 要IAbstractII引 言11 系統(tǒng)總體方案設(shè)計31.1 主要研究內(nèi)容31.2 設(shè)計總方案比較31.3 系統(tǒng)最終總體設(shè)計方案32 系統(tǒng)硬件設(shè)計52.1 系統(tǒng)單片機的選型及設(shè)計52.1.1 單片機的選擇方案52.1.2 STC89C51單片機概述52.1.3 單片機最小系統(tǒng)72.2 RFID的模塊的選型及概述82.2.1 RFID的選擇方案82.2.2 RFID模塊電路設(shè)計92.3電源電路設(shè)計92.4蜂鳴器模塊概述及設(shè)計102.5 按鍵模塊設(shè)計112.6 顯示器的選擇方案112.7 硬件總體結(jié)構(gòu)分析123系統(tǒng)軟件設(shè)計143.1 系統(tǒng)主程序流程設(shè)計143.2 單片機程序編寫1

2、43.3 單片機程序?qū)?63.4上位機遠程控制174 系統(tǒng)調(diào)試194.1 硬件調(diào)試過程194.2 軟件調(diào)試過程204.3 調(diào)試小結(jié)20結(jié) 論21參考文獻22附錄1系統(tǒng)電路總圖24附錄2 源程序25致 謝32本科論文摘 要物資管理籌措計劃，原料均衡，庫存和進貨等活動對大量資料和信息業(yè)務(wù)的準確性，及時性和質(zhì)量要求相當高的，任何信息的漏掉，錯誤或失誤會影響到企業(yè)，采用了純?nèi)斯さ姆椒ü芾硎怯幸欢y度的。隨著電子商務(wù)的發(fā)展，倉儲規(guī)模不斷擴大，貨量和信息量成倍增長，大型倉儲關(guān)系系統(tǒng)功能強大而復雜的操作降低了倉儲的工作效率，幾十年前的手工操作方式落后于近代企業(yè)的發(fā)展，因此本項目意在解決倉庫管理給手工操作帶

3、來的煩惱，具有一定的實用價值。本設(shè)計主要是采用51單片機作為核心處理器，射頻識別模塊對卡片進行識別信息，識別信息之后通過LCD16824液晶屏顯示檢測出來貨物的信息，并在屏幕下方顯示出具體的信息，通過語音提示模塊提示出貨物刷卡的信息，在C環(huán)境下進行程序編寫，通過曼徹斯特解碼方法構(gòu)成的軟件系統(tǒng)不但移植性強和系統(tǒng)升級簡單，而且讀卡穩(wěn)定成功率高，最終完成了倉庫管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能，使倉庫管理控制系統(tǒng)的研發(fā)具有重大的意義。結(jié)果表明，以單片機為基礎(chǔ)的倉儲管理系統(tǒng)是可行的，整個系統(tǒng)是良好的穩(wěn)定性的。其特點是節(jié)省人力和時間，更加方便，成本低廉。關(guān)鍵詞：倉庫管理；射頻識別；單片機AbstractMaterial

4、managementfinancingplan,rawmaterialbalance,inventoryandstockingactivitiesonalargenumberofmaterialsandinformationbusinessaccuracy,timelinessandqualityrequirementsarequitehigh,anyinformationmissing,errororerrorwillaffecttheenterprise,theuseofapurelymanualmethodofmanagementisdifficult.Withthedevelopmen

5、tofe-commerce,storagescaleexpandsunceasingly,adoublingofcargoandtheamountofinformation,largestoragesystemispowerfulandcomplexoperationstoreducethestorageefficiency,afewdecadesagothemanualoperationwaybehindthedevelopmentofthemodernenterprise,thisprojectaimstosolvetheannoyancewarehousemanagementforman

6、ualoperation,hasacertainpracticalvalue.Thisdesignmainlyadopt51singlechipmicrocomputerasthecoreprocessor,radiofrequencyidentificationmoduletoidentifyinginformationcard,afteridentifyinginformationdetectedbyLCD16824LCDshowstheinformationofthegoods and at the bottom of the screen shows the specific info

7、rmation, through the voice prompt module hint goods credit card information, under the environment of C programming, through the Manchester decoding method of software system not only strong portability and simple system upgrades, stable and high success rate and read card, finally complete the func

8、tion of warehouse management system, make the warehouse management control system research and development is of great significance.Theresultsshowthatthestoragemanagementsystembasedonsinglechipmicrocomputerisfeasibleandthewholesystemhasgoodstability.Itscharacteristicistosavemanpowerandtime,moreconve

9、nient,thecostislow.Keywords：warehousemanagement;rfid;singlechipmicrocomputer引 言在經(jīng)濟飛速發(fā)展的時代，企業(yè)工廠需要的物料較多，隨之而來的物料管理問題也成為生產(chǎn)中的一大難題。在這種情況下，倉庫管理系統(tǒng)就慢慢的成為人們迫切需要的一種對倉庫信息有效管理的工具，倉庫作為一種物質(zhì)資源的分配中心在整個單位的運作中起著重要的作用。各種物料都要從倉庫進出，有許多的相關(guān)數(shù)據(jù)需要進行管理，倉庫管理者科學合理的管理倉庫是一種工作能力強的表現(xiàn)，同時也能促進公司的生產(chǎn)運作，目前有許多倉庫管理的方式是由人力操作的，費時費力，基本還沒有使用計算機

10、進行信息管理。據(jù)調(diào)查，企業(yè)和工廠所采用的信息管理方式主要是利用文本、表格等對相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進行管理。物料進入倉庫的各種信息(如到貨時間、商品名稱、商品數(shù)量等)的統(tǒng)計和核查，往往是由倉庫管理員編寫登記的，出庫的商品以及出庫的名稱是用人工計算或者手寫編號等，倉庫管理都是采用手工方式對倉庫的操作進行手工管理。由于大量的信息，讓倉儲信息管理混亂和復雜，這時儲存條件通常是記錄在登記表中，對于貨物的具體出入庫情況，在當時比較容易掌握，但一段時間后，如果你重新找出來，你需要看或讀很多材料，造成查詢費時費力的情況，如果想對很長一段時間以前出入庫表單進行更改就會更加困難。目前，對高科技的代表計算機技術(shù)1 深入研

11、究并應(yīng)用到各個領(lǐng)域，在國際經(jīng)濟上已經(jīng)涉及了多個方面。經(jīng)濟和計算機技術(shù)不斷發(fā)展，興起了各類管理，倉庫管理在生產(chǎn)中被人們開始重視起來。大型倉庫管理中需要處理的事情比較多，最主要的是貨物進出庫的管理，但各種物料訂貨渠道眾多，品種規(guī)格都各不相同，并且從供應(yīng)商到倉庫和貨運系統(tǒng)各種相關(guān)的信息更新頻繁，管理起來十分復雜，運用人工管理成本較高且效率非常低，信息管理中數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的速度得不到保證而且容易出現(xiàn)紕漏，要實現(xiàn)整個倉庫管理需要花費大量的人力資源和時間資源。根據(jù)課題設(shè)計要求，論文主體框架將通過以下的5個章節(jié)進行介紹，詳細的安排結(jié)構(gòu)如下：第一章為系統(tǒng)總體方案設(shè)計，主要根據(jù)產(chǎn)品所需的功能要求進行總體的方案設(shè)計

12、，確定設(shè)計的大致框架。第二章為系統(tǒng)的硬件選型與設(shè)計。本節(jié)根據(jù)設(shè)計的功能需求，來選擇合適的傳感器，單片機等模塊，選擇合適相匹配的元器件以滿足要求。當對各個適合的元器件的型號進行選擇完成之后，對電路中的各個硬件進行電路設(shè)計，利用單片機與各個元器件的相互聯(lián)系來完成使用功能，對涉及到的電路圖進行分析。第三章為產(chǎn)品的軟件設(shè)計，介紹了該系統(tǒng)的整體流程圖，對該系統(tǒng)進行編寫和編譯單片機程序，用單片機來實現(xiàn)各模塊之間的通信與聯(lián)系，并介紹編程軟件keil4。第四章為系統(tǒng)的調(diào)試，在產(chǎn)品設(shè)計結(jié)束之后，進行多次的調(diào)試實驗來驗證是否達成設(shè)計要求以及參數(shù)是否準確，如出現(xiàn)誤差并找出誤差的原因。文章最后一部分是結(jié)論，對整個畢設(shè)

13、的過程進行總結(jié)，總結(jié)過程中學習的知識以及對畢設(shè)的評價在對產(chǎn)品在合適的檢測環(huán)境下，將被測物體進行多次的測量并將測得的數(shù)據(jù)進行處理總結(jié)，得出影響產(chǎn)品誤差的原因以及求得最適宜檢測被測物體的實驗環(huán)境。通過了本文的設(shè)計，基本實現(xiàn)了貨物入庫出庫，模仿停車場進出門，IC卡注冊刪除，查詢出入庫時間，12864作為終端顯示，上位機遠程控制，數(shù)據(jù)存儲。本文研究的意義是進一步節(jié)約了人力，并且查出的結(jié)果準確可信。用數(shù)據(jù)進行倉庫管理的進步有利于讓我們更加方便的解決了大數(shù)據(jù)管理，將有利于工業(yè)生產(chǎn)等方面的智能化、工業(yè)化的發(fā)展。1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計本節(jié)主要是針對系統(tǒng)的總方案進行相應(yīng)的設(shè)計，在控制系統(tǒng)方面進行合理的選擇，根據(jù)設(shè)

14、計的功能和不同方案的優(yōu)缺點來進行方案論證，確定設(shè)計的整體框架。1.1 主要研究內(nèi)容系統(tǒng)開發(fā)的主要目的是運用該系統(tǒng)自動規(guī)范的管理倉庫。實現(xiàn)貨品出入統(tǒng)計，停車場進出門，IC卡注冊刪除，查詢出入庫時間，12864作為終端顯示，上位機遠程控制，數(shù)據(jù)存儲等功能。1.2 設(shè)計總方案比較根據(jù)檢測物體的要求，系統(tǒng)既能做到精確識別出貨物，又能夠具有將測得的數(shù)據(jù)準確顯示出來的功能，本文提出兩種設(shè)計方案。方案一：采用CPLD控制器。其可進行邏輯編程，具有大型化，高密度，小尺寸，豐富的I/O資源，擴展性強等2優(yōu)點。以并行的輸入輸出，提高了系統(tǒng)的處理速度，適用于大規(guī)模的核心控制。然而，本系統(tǒng)只需要簡單的功能，對于速度沒

15、有特殊需求。綜合眾多因素進行考慮，最終放棄了此方案。方案二：采用單片機+RFID。這種設(shè)計是利用單片機控制芯片的寄存器，以達到控制讀卡器芯片的目的。單片機發(fā)送的命令經(jīng)過芯片讀卡器，其接收到信號后，按照非接觸式射頻卡協(xié)議格式，通過天線和匹配電路發(fā)出的調(diào)制的信號來尋卡，如果這是一個卡范圍，利用諧振電路產(chǎn)生的共振，結(jié)合電壓泵的作用為卡片電容充電，以得到更多的能量，當達到一定電壓值時，能夠充當電源的作用，能夠提供電壓，以確?？ㄆ钠渌娐氛９ぷ鳌？梢岳斫鉃椤伴喿x器”和“標簽”的通訊過程3，“閱讀器”有讀卡功能相當于是讀卡器，“標簽”就是卡。對上述方案進行比較，方案一邏輯功能太復雜，在實際應(yīng)用中較為不

16、便，使用成本較高，操作較復雜。方案二性價比較高，傳播快且距離遠，檢測精度更高，有利于檢測貨物出入庫，符合本項目要求。綜上所述，本設(shè)計采用方案二，采用RFID模塊作為識別檢測模塊最合適。1.3 系統(tǒng)最終總體設(shè)計方案本設(shè)計確定最終的方案，最終選用STC89C51單片機為控制器，單片機通過控制芯片的寄存器，以達到控制讀卡器芯片的目的，單片機發(fā)送的命令經(jīng)過芯片讀卡器，其接收到信號后，按照非接觸式射頻卡協(xié)議格式，通過天線和匹配電路發(fā)出的調(diào)制的信號來尋卡，如果這是一個卡范圍，利用諧振電路產(chǎn)生的共振，結(jié)合電壓泵的作用為卡片電容充電，以得到更多的能量，當達到一定電壓值時，能夠充當電源的作用，能夠提供電壓，以確

17、保卡片的其他電路正常工作。檢測出被測貨物出入庫具體數(shù)值在LCD12864液晶顯示屏顯示出來，并將識別出的貨物進出門的信息在顯示屏最下方顯示，最終通過蜂鳴器模塊播報出來。此設(shè)計的方案框圖如圖1.1所示。 圖1.1系統(tǒng)整體原理圖 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計此章節(jié)主要是對系統(tǒng)詳細的硬件設(shè)計所需的單片機型號，射頻識別模塊，蜂鳴器等模塊的具體型號進行對比和討論，根據(jù)設(shè)計功能要求，運行的工作環(huán)境等條件下選出一個最能符合本設(shè)計的器件型號。2.1 系統(tǒng)單片機的選型及設(shè)計2.1.1 單片機的選擇方案本次系統(tǒng)設(shè)計的核心是由單片機作為主要控制模塊進行控制的，在全部系統(tǒng)當中起著統(tǒng)一全面策劃的作用。本設(shè)計需要3k的程序存儲容量，

18、工作電壓選用5V。由于有許多類型的單片機型號，因此選擇單片機芯片是本設(shè)計中最重要的問題之一，本小節(jié)通過對比兩種單片機的運行速度，程序存儲和功能等性能參數(shù)幾個方面來選擇一個適合本設(shè)計的單片機型號。方案一：采用STC89C51單片機。STC89C51的參數(shù)如下，工作電壓：4V5.5V。工作溫度范圍：075/-40+85。數(shù)據(jù)存儲方面最大可存256字節(jié) RAM的數(shù)據(jù)信息，程序存儲方面可容4KB ROM的應(yīng)用程序代碼。工作頻率能夠控制高頻率電路，可達到80MHz，其單片機含有4K的儲存程序，可以經(jīng)過1000遍的反復擦寫，在兼容的問題上以：MCS-51為基礎(chǔ)，80C51型的指令系統(tǒng)以及單片機的型號，內(nèi)部

19、集成MAX810專門使用的復位電路，并且價格比較便宜。方案二：選用AVR型單片機作為核心處理器，AVR型單片機設(shè)備可以滿足RISC打包指令的集成功能，其數(shù)據(jù)處理效率更高，是一款數(shù)據(jù)處理能力極高的內(nèi)嵌型flash單片機設(shè)備5，目前已經(jīng)普遍應(yīng)用在計算核心控制領(lǐng)域及工業(yè)儀表生產(chǎn)領(lǐng)域，但是，該軟件和系統(tǒng)的缺陷也較為明顯，軟件設(shè)計難度較高，且單片機價格昂貴，可參照和復制的材料不多，入門難度較大。為了使系統(tǒng)的控制方法相對簡單、可靠性高和價格較低，各部分功能也可以實現(xiàn)，已經(jīng)可以滿足此次設(shè)計的需求,也可適用于設(shè)計的控制電路。因此本系統(tǒng)選用STC89C51型單片機作為核心芯片。2.1.2 STC89C51單片機

20、概述 STC89C51單片機體積小，具有功耗低，高性能的優(yōu)點，單片機內(nèi)的存儲器內(nèi)存為4kb字節(jié)。此型號單片機采用STC公司的密度大、存儲久的技術(shù)研發(fā)而來。它與STC89C51引腳結(jié)構(gòu)相一致。相對來說，其性價比高，在嵌入式應(yīng)用中能發(fā)揮較大的功能。STC89C51具體描述：字節(jié)選擇為：256RAM，32位I/O端口線，以及看門狗的定時器，3個16位定時器/計數(shù)器，一個6級中斷結(jié)構(gòu)載體，串行口采用全雙工口，片內(nèi)晶振及時鐘電路6。STC89C51型單片機共由40個引腳，其中有32個I/O端口： P0口(39-32引腳)，P1口(1-8引腳)，P2口(21-28引腳)，P3口(10-17引腳)，另外，第

21、9引腳為復位，第18和19引腳為外部晶振輸入口，第20和40引腳分別為GND和VCC，第29、30和31引腳與外部存儲器有著一定的關(guān)聯(lián)。單片機的引腳如下圖2.1所示。圖2.1 STC89C51單片機引腳圖 STC89C51單片機的基本機構(gòu)框圖如圖2.2所示。圖2.2 STC89C51單片機基本機構(gòu)框圖2.1.3 單片機最小系統(tǒng)單片機最小的應(yīng)用系統(tǒng)由電源電路、時鐘電路、復位電路構(gòu)成。這三個要素就可以組成一個最小的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，能夠處理一些簡單的工作。系統(tǒng)構(gòu)成如圖2.3所示。 圖2.3單片機最小系統(tǒng)圖STC89C51單片機一般接直流電源4V5.5V，該系統(tǒng)中單片機工作電壓為5V，將單片機的VCC

22、接電源端，GND接地端。時鐘電路產(chǎn)生像時鐘一樣運動的振蕩電路，在單片機的運行中，提供一個運行節(jié)拍，以實現(xiàn)單片機的各種操作。當運行的時鐘數(shù)值為0時，則單片機的工作的工作狀態(tài)為停止狀態(tài)，如果時鐘的數(shù)值超過單片機的操作頻率時，時鐘也會造成單片機的停止狀態(tài)，時鐘的電路通常是指振蕩電路，振蕩電路發(fā)揮的作用可以用其來確定所述單片機的速度控制。2個震蕩周期形成一個狀態(tài)周期7，1個機器周期為6個狀態(tài)周期，即有12個振蕩周期，晶體振蕩器采用的標準值為：12 MHz，1個振蕩周期為1/12s。時鐘電路如圖2.4所示，其中C2、C3一般選30pF左右。圖2.4時鐘電路復位操作是系統(tǒng)進行電路初始化。從某個初始狀態(tài)開始

23、，RST引腳輸入高電平，連續(xù)兩個或多個機器周期，單片機復位，使用時，通常接一個大約10F的電解電容，為了可以自己復位8，本設(shè)計采用的是外部手動按鍵復位電路，需要接上拉電阻來提高輸出高電平的值。阻容復位時,電容為10uF，電阻為10K，RC/RD+系列單片機RESET腳內(nèi)部必須設(shè)一個10K的下拉電阻。復位電路如圖2.5所示。圖2.5復位電路 2.2 RFID的模塊的選型及概述2.2.1 RFID的選擇方案 此設(shè)計中RFID的工作原理：單片機控制芯片的寄存器，以達到控制讀卡器芯片的目的，芯片卡閱讀器通過天線接收發(fā)送到單片機，通過發(fā)射裝置向周圍一定的距離發(fā)射出頻率信號，從而對其產(chǎn)生記錄，將其保存在L

24、C諧振電路內(nèi)的卡上9，在經(jīng)過電磁波的激發(fā)，與之產(chǎn)生共振，使卡內(nèi)的電壓在外力的影響下對一端的電容進行充電行為，以此獲得能量的補充，使其達到需求的工作電壓。對于一個RFID系統(tǒng)，當所處理的標簽進入到讀寫器產(chǎn)生的電磁場范圍之后，其標簽的天線上會產(chǎn)生相同的感應(yīng)電壓10，這時就達到了對存儲電容充電的要求，如標簽的芯片開始工作時，需將充電的儲存量達到了一定的電荷量后就可以，通常RFID是指讀寫器發(fā)送的頻率或系統(tǒng)的工作頻率和載波頻率。對于所設(shè)計的工作達到了高頻13.56MHZ的RFID讀寫器的標準時，其是從所述標簽讀寫器的電磁場在無源標簽用途的能量高頻進行操作時。基本的工作原理是采用電磁耦合的方式來進行，使

25、得標簽從讀寫器耦合線圈的輻射近場中獲得能量，從而達到兩者之間產(chǎn)生數(shù)據(jù)交換的目的，這一過程如圖2.6所示。圖2.6 RFID讀寫器與標簽耦合示意圖2.2.2 RFID模塊電路設(shè)計在對系統(tǒng)選擇的時候我們選用MFRC522型號標準規(guī)格的射頻模塊12，來進行刷卡的操作，其采用的頻率是13.56MHz非觸式高集成度的讀寫卡芯片，規(guī)定的電壓是3.3V，通過線式將SPI接口與單片機管腳進行連接，確保可以得到穩(wěn)定可靠的工作模塊并且能夠讀卡距離足夠遠。模塊接口原理圖如圖2.7所示圖2.7 RFID模塊電路圖2.3電源電路設(shè)計系統(tǒng)中電源電壓為5V，但是射頻識別模塊的額定電壓是3.3V，需要通過FM1117芯片進行

26、降壓處理，它的輸出的電壓為3.3V，適用于高效率的線性開關(guān)。其輸出電流為1A，系統(tǒng)電路簡單，工作穩(wěn)定13。此電源電路是通過FM1117芯片142引腳與射頻識別模塊1引腳連接，將5V直流電壓降為3.3V給系統(tǒng)的射頻識別模塊電路供電。其電路的原理圖如圖2.8所示。圖中電解電容的作用是對其進行濾波處理，將電源中的低頻參量剔除出去，讓電壓輸出更加平穩(wěn)。 圖2.8 電源模塊電路圖 2.4蜂鳴器模塊概述及設(shè)計系統(tǒng)利用蜂鳴器模塊主要實現(xiàn)了提醒刷卡出入庫的情況，此時該指示燈亮。發(fā)聲卡的設(shè)計的時候，對非觸式的IC卡讀卡器在讀寫成功是需要給以提示的效果，在選擇時應(yīng)是便宜為主，可以采用蜂鳴器作為提示器，其操作的方式

27、更為簡單，蜂鳴器分為兩種類別，一種是電磁蜂鳴器和電子蜂鳴器14，可以使用字母H或HA來進行蜂鳴器的表示也可以用FM、LB、JD進行表示，采用直流電壓供電，屬于一體化結(jié)構(gòu)，在電腦、玩具、復印機、電話機、打印機、定時器、安全警報器等電子產(chǎn)品中都安裝了發(fā)聲器件，在這一類發(fā)聲的電子產(chǎn)品應(yīng)用較為廣泛。其驅(qū)動主要依靠單片機的I/O口進行驅(qū)動，因此要通過三極管來驅(qū)動蜂鳴器。在本次硬件設(shè)計中，蜂鳴器電路由蜂鳴器、三極管和電源組成，正常5V單片機STC89C51無法直接提供驅(qū)動蜂鳴器的電流，需要搭配三級管放大電流驅(qū)動蜂鳴器正常工作，當單片機的“P0.3”引腳寫出邏輯為“1”時，單片機輸出5V電壓，電流為0A，三

28、極管極的電壓于發(fā)射極連接的電源相同，其電壓數(shù)值為5V電壓，三極管處于停止狀態(tài)，蜂鳴器不發(fā)出提示音；當單片機的“P0.3”引腳寫出邏輯為“0”時，單片機輸出0V電壓，三極管發(fā)射極電壓遠大于基極電壓0.7V，三極管處于導通狀態(tài)，蜂鳴器發(fā)出提示音；蜂鳴器電路圖，如圖2.9所示。圖2.9蜂鳴器模塊電路圖 2.5 按鍵模塊設(shè)計本設(shè)計按鍵模塊分為兩個按鍵，主要的功能是設(shè)置出入庫刷卡提醒。其中按一個按鍵是入庫刷卡，另一個按鍵是出庫刷卡，按鍵模塊中的兩個按鍵分別接入單片機的4號（P04）引腳和5號（P05）引腳。按鍵模塊如下圖2.10所示。 圖2.10 按鍵模塊 2.6 顯示器的選擇方案此項目中顯示器是用來顯

29、示歡迎界面的漢字，需要三行字母、數(shù)字和漢字來顯示刷卡之后貨物出入庫的信息情況，在建模的時候有一定的要求，需要采用帶LCD字庫的字模，由于其要求傳播速度高，所以在研究時采用液晶屏與單片機結(jié)合的方式在進行通信，其設(shè)計的過程中，常用到的液晶顯示終端型號有以下幾種，即：LCD1602和LCD12864幾種。能夠依照不同類型的顯示終端需要，合理選取，文章設(shè)計的定時器系統(tǒng)可以選用標準為LCD1602的顯示終端15，也可以選用標準為LCD12864的顯示終端，依照設(shè)計標準及要求，對兩種方式進行橫向?qū)Ρ取７桨敢唬哼x用LCD12864液晶顯示器,其中該終端的顯示分辨率為128*64，其功耗低，體積小，重量輕，超

30、薄等優(yōu)點，所以在選擇時通常會用到。12864液晶模塊中可以顯示代表信號的文字字型及圖形，其功能較為強大，具有圖畫等處理的功能等，有三種接口和微處理接口以及4位微處理接口和串聯(lián)接口，包含了所有能夠連接的接口，這樣極大的方便了操作和使用，涉及的連接范圍極廣，其模塊相比1602更加強大，LCD12864液晶屏的通信方式有兩種：一種是并行通信，一種是串行通信，其中12864的并行通信傳輸數(shù)據(jù)速度更快。方案二：顯示系統(tǒng)選用LCD1602型終端顯示設(shè)備。其中，LCD1602型根據(jù)像素進行命名，可以顯示216個字符，價格低，并能夠?qū)崿F(xiàn)分欄顯示16，是字符型液晶，但是顯示的字體有大小限制，不能顯示曲線和圖形等

31、等。同LCD1602相比較而言，LCD12864不僅顯示功能好，而且功能強大，為了更好的完成項目，讓項目更加美觀且能顯示更多信息。因此，本課題設(shè)計的顯示終端選用LCD12864液晶顯示器，如圖2.11所示。圖2.11 LCD12864電路圖2.7 硬件總體結(jié)構(gòu)分析最終此設(shè)計的單片機型號選擇了STC89C51單片機，此單片機操作易上手，可適用于本設(shè)計的功能需求。主要是以STC89C51單片機最小系統(tǒng)作為主控平臺,最終采用以單片機為核心，采用RFID模塊為識別模塊，將被測物體放在傳感器上面，檢測出被測貨物出入庫具體數(shù)值在顯示屏顯示出來，并將識別出的貨物進出門的信息在LCD12864顯示屏最下方顯示

32、出來，最終通過蜂鳴器模塊播報出來。硬件總體結(jié)構(gòu)圖如圖2.12所示。圖 2.12 硬件總體結(jié)構(gòu)圖3系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1 系統(tǒng)主程序流程設(shè)計在軟件設(shè)計方面利用Keil4，使用C語言完成程序代碼設(shè)計。作為國外開發(fā)的編程軟件，Keil4可以實現(xiàn)單片機 C 語言的有效兼容，使用語言較為廣泛，在軟件編程時，可按照自身需求確定編程語言，它的功能具有極強的可擴展性，可以進行下載、編譯或者編程17等操作，系統(tǒng)總流程圖如圖3.1所示。 圖3.1 系統(tǒng)的主流程圖3.2 單片機程序編寫本設(shè)計涉及到的射頻識別模塊，語音提示模塊，顯示模塊等各種模塊相互之間的聯(lián)系都需要單片機編寫相應(yīng)的程序。本設(shè)計編寫程序主要以C語言為主要的

33、編寫語言18。單片機選的型號為STC89C51。圖3.2為Keil uVision4的運行圖。圖3.2 keil軟件運行圖Keil編寫方法：首先，需要根據(jù)實際的需求建立“Project”工程，在Keil4界面中選擇菜單中“Project”字樣，通過“New uVision Projec”，為新建的工程進行重新命名，然后根據(jù)自己的愛好進行保存，這樣Keil的編寫就好了。下一步就是對單片機芯片型號確定，就完成了“Project”的建立。在工程建立完畢之后，可以往里面添加系統(tǒng)文件，點擊Add就可以編輯該文件了，也可以把常用的.c文件拷貝到建立的“Project”目錄下面，最后一個完成的工程軟件就建立

34、完畢了。具體開發(fā)流程如圖3.3所示。圖 3.3 Keil uVision4軟件開發(fā)流程圖3.3 單片機程序?qū)胗肒eil編寫好的程序需要使用軟件燒寫入單片機中，本次使用的軟件為STC-ISP，其運行過程圖如下圖3.4所示。 圖3.4 STC-ISP運行圖這是一款將程序燒錄進單片機的軟件，更適用于STC系列單片機的使用，兩者的相互結(jié)合，可以使單片機的工作效率得到最高，其操作方式更為便捷，在其型號的選擇時我們根據(jù)要求選擇需要的單片機型號。之后我們選擇之前編譯完成的.hex文件，左鍵點擊下載/編程按鈕，就可把hex文件內(nèi)的程序燒寫到單片機里，此時，這個單片機如果曾經(jīng)有一些程序也會被覆蓋擦除19，進行

35、了新程序的下載，單片機在此時燒寫完畢。3.4上位機遠程控制為了方便注冊刪除和查看出入庫等信息，此倉庫管理系統(tǒng)還設(shè)計了一個上位機，具體使用方法：將項目通電，連接上端口，然后啟動電腦中的RFIDQE程序注冊賬戶并且登錄，依次完成貨物注冊里的信息即可開始刷卡。具體演示過程如圖3.5、3.6所示，其中也可以顯示出實時刷卡信息監(jiān)控情況，有利于及時查看跟蹤。刷卡完成后點擊返回，在系統(tǒng)管理可查看到剛剛的出入庫信息情況，簡單明了，節(jié)約大量時間。 圖3.5程序演示圖圖3.6 程序演示圖4 系統(tǒng)調(diào)試4.1 硬件調(diào)試過程第一步是目視檢查,檢查所有元器件都是否手動焊接到電路板上,因此需要仔細檢查每個焊點,每個模塊的元

36、器件都必須焊接完全,同時還要檢查焊點和毛刺,再根據(jù)電路原理圖檢查是否焊接正確,如有漏焊錯焊情況就及時改正。第二步使用萬用表檢查電線或觸點，將紅表筆和黑表筆放在需要檢查的元器件兩端，檢查其開/關(guān)狀態(tài)是否符合設(shè)計規(guī)格，然后檢查各種電線之間的情況。如果電路是通路，則萬用表的蜂鳴器響；如果電路是斷路，則蜂鳴器不響。第三步是對電源的檢查工作。在系統(tǒng)上電之前要仔細的檢查電源是否合格，首先檢查所有插座或電源端是否具有所需的電壓，是否有接地端口，以及固定電平是否正確，在檢測的時候可以用萬用表來測電壓，若顯示為零，則系統(tǒng)有問題。若顯示正常，則系統(tǒng)沒有問題。在測試過程中，發(fā)現(xiàn)LED指示燈不亮，首先檢查焊接情況，沒

37、有發(fā)現(xiàn)接錯或虛焊情況。接著檢查程序編寫，無錯誤顯示?；究梢詳喽ㄊ瞧骷p壞問題，最后更換LED指示燈后功能得以實現(xiàn)。在調(diào)試LCD12864液晶顯示屏時，發(fā)現(xiàn)屏幕雖然長亮，但是字符顯示不清，檢查焊接及程序均無錯誤后，查閱相關(guān)資料，發(fā)現(xiàn)其第三引腳連接電位器，可以對液晶顯示屏清晰度進行調(diào)節(jié)。焊接調(diào)試過程如圖4.1、4.2所示。圖4.1 焊接調(diào)試過程圖圖4.2 焊接調(diào)試過程圖4.2 軟件調(diào)試過程在編制金屬探測儀系統(tǒng)中單片機對應(yīng)的執(zhí)行程序過程中，應(yīng)先詳細調(diào)試單片機的編程平臺，編程可以借助Keil4型單片機作為編程基礎(chǔ)和工具，其中，Keil4編程工具中集合了程序的編制、鏈接及程序編譯，編程工具使用便捷，編

38、程效率高，滿足程序編寫、調(diào)試及優(yōu)化等多種功能，尤其是在編寫計時器的延時功能程序時，其優(yōu)勢更加顯著，借助Keil4中內(nèi)置的程序調(diào)試工具，可以極大地提升系統(tǒng)的編程效率和進度。程序代碼編寫最終通過程序編譯和鏈接讀取的方式進行，在核對沒有發(fā)現(xiàn)錯誤的情況下，將其直接下載至硬件中，繼續(xù)觀察系統(tǒng)的功能性，是否可以正常顯示，一旦出現(xiàn)問題和錯誤，可以再次詳細檢測系統(tǒng)的硬件和軟件編寫中潛在的問題。4.3 調(diào)試小結(jié)經(jīng)過數(shù)次實驗的驗證，更加見證了倉庫管理系統(tǒng)的可實現(xiàn)性，通過貨物出入庫刷卡信息的檢測，驗證了本設(shè)計以及完成了預期的倉庫管理功能要求，實現(xiàn)了基礎(chǔ)功能。但是還有一些在所難免的誤差存在，這也是本系統(tǒng)的不完善之處，

39、此處為以后功能完善，數(shù)據(jù)精確打下基礎(chǔ)，為以后更加高級的計算機倉庫管理打下了堅定的根基。 結(jié) 論倉庫管理的便捷化不能離開倉庫管理控制系統(tǒng)的使用，因此倉庫管理控制系統(tǒng)的研發(fā)具有十分重大的意義。本文對單片機為核心利用射頻識別被測貨物的刷卡卡號信息進行顯示與語音提示的實現(xiàn)做了仔細的討論，現(xiàn)將本文的主要論述內(nèi)容總結(jié)如下：(1)就本設(shè)計需要實現(xiàn)的各種功能需求，對系統(tǒng)進行總方案設(shè)計，選擇設(shè)計的核心控制系統(tǒng)，進行方案論證，確定設(shè)計的整體框架(2)就本設(shè)計給單片機，RFID識別模塊，顯示模塊等元器件模塊進行方案對比論證，以及對各個模塊進行電路設(shè)計分析。(3)對系統(tǒng)的軟件方面進行設(shè)計。(4)對系統(tǒng)進行實驗調(diào)試，驗

40、證了論文中功能的完整性和數(shù)據(jù)準確性。此設(shè)計的單片機型號最終選擇了STC89C51單片機，此單片機操作易上手，可適用于本設(shè)計的功能需求。主要是以STC89C51單片機最小系統(tǒng)作為主控平臺,最終采用以單片機為核心，采用RFID模塊為識別模塊，將被測物體放在傳感器上面，檢測出被測貨物出入庫具體數(shù)值在LCD12864液晶顯示屏顯示出來，并將識別出的貨物進出門的信息在顯示屏最下方顯示，最終通過蜂鳴器模塊播報出來，并詳細說明了需求分析、概念設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計。綜上所述，本設(shè)計是一款51基于單片機的倉庫管理系統(tǒng)，經(jīng)過適當?shù)母纳浦?，可以適用于小型倉庫的實際管理問題，具有一定的可利用性，此設(shè)計大大提高了系統(tǒng)對貨物

41、出入庫的辨識精度，節(jié)約了時間和人力，具有成本低，精度高等特點?？梢詮V泛應(yīng)用于各種對需要大量貨物信息進行測量、分析和識別的行業(yè)。在設(shè)計完成之后，經(jīng)過多次的實驗發(fā)現(xiàn)有很多不足之處，希望在日后學習實踐中可以彌補這部分空缺。也知道了動手實踐才能理解本設(shè)計中的原理，制作完成本設(shè)計，了解了單片機以及每個模塊的原理，在制作過程中我也遇到了很多解決不了的困難,我自行去查閱相關(guān)的資料、書籍來解決,如果實在解決不了的再去虛心請教老師和同學。參考文獻1陳小培.小型倉庫管理系統(tǒng)分析與設(shè)計J.電腦知識與技術(shù).2019，11:1009-30442沈紅衛(wèi).基于單片機的智能系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)M北京: 電子工業(yè)出版社,2005.1

42、：30-353張安媛.智能倉庫管理系統(tǒng)優(yōu)化升級勢在必行J.現(xiàn)代制造.2009，12：1671-93954梁懿,詹育才.基于RFID的智能文件管理系統(tǒng)分析J.通訊世界,2020,27(04):221-222.5曾瑞韜.基于RFID智能停車位管理系統(tǒng)開發(fā)D. 南京:東南大學, 20166張瑞增.基于智能車位鎖的共享停車位管理系統(tǒng)研究與設(shè)計D.濟南:山東大學,20177魏玲燕.基于RFID技術(shù)的倉庫管理系統(tǒng)優(yōu)化研究D.桂林:桂林電子科技大學,20188王雪.RFID技術(shù)在學校圖書館中的應(yīng)用D.青島：齊魯工業(yè)大學,20139鄭艷燕.倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)D.內(nèi)蒙古:內(nèi)蒙古大學,201610霍孟友.單

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44、通信,2019，5(10):142-14416劉明霞,張歡.一種基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)J.集成電路應(yīng)用,2020,37(05):8-917秦玉華.基于RFID技術(shù)智能輪胎的研究與實現(xiàn)J.計算機產(chǎn)品與流通,2020(05):12218張鑫.倉庫管理系統(tǒng)的分析J.中國科技博覽.2015，5：1009-914X19樓然苗,李光飛.51系列單片機設(shè)計實例M.北京:北京航空航天大學出版社，2003：36-40附錄1系統(tǒng)電路總圖附錄2 源程序#include include.h#include 12864LCD.H#include stdio.h#include string.h#define uc

45、har unsigned char #define uint unsigned intunsigned int Keyfgin=0;unsigned int Keyfgout =0;INT8U CardRevBuf16 = 0 ;int Carnum=4; uchar code tab1= 歡迎使用 物料管理系統(tǒng) ; uchar code tab2= 歡迎使用 請先操作按鍵 ;uchar code tab4= 歡迎使用 不能識別此卡 ;sbit ALAM = P03; / 報警sbit keyin =P05;/工序1sbit keyout =P06;/工序2void delay_500us(v

46、oid) unsigned char a,b;for(b=71;b0;b-)for(a=2;a0;a-);void DelayM(unsigned int a)unsigned char i;while( -a != 0) for(i = 0; i 125; i+); /=5ms延時=void Delay5ms(void)unsigned int TempCyc = 5552;while(TempCyc-);/=一聲提示音，表示有效輸入=void OneAlam(void)ALAM=0;Delay5ms();Delay5ms(); ALAM=1;/=二聲提示音，表示操作成功=void TwoA

47、lam(void)ALAM=0;Delay5ms(); ALAM=1; Delay5ms();ALAM=0;Delay5ms(); ALAM=1;/=刷卡失敗=void LongAlam(void) ALAM=0;Delay5ms();Delay5ms();Delay5ms();Delay5ms(); ALAM =1; void init_port( void )void init_all(void)EA = 0;init_port();init_rc522();init_uart();Keyfgin = 0;Keyfgout = 0; EA = 1;/=400ms延時=void Delay4

48、00Ms(void) unsigned char TempCycA = 5; unsigned int TempCycB; while(TempCycA-) TempCycB=7269; while(TempCycB-); void display_id( INT8U * SrcBuf )char DisplayBuf10;char sedbuf16;char *pDisplayChar;INT8U Tmp, i ,j;pDisplayChar = DisplayBuf;for( i = 0; i 4 ) & 0x0F;if( ( Tmp =0 ) & ( Tmp =0 ) & ( Tmp =

49、 9 )*pDisplayChar + = 0 + Tmp;else*pDisplayChar + = A + Tmp - 10;SrcBuf +;*pDisplayChar + = 0;if(Keyfgin =1) Keyfgin=0;LCM_clr();memset(sedbuf,0,16);sprintf(sedbuf,%s#%s#,1,DisplayBuf);send_bytes(sedbuf,16);memset(sedbuf,0,16);LCM_clr();LCM_WriteDatOrCom(0,0x80);LCM_WriteString(卡號：);LCM_WriteDatOrCo

50、m(0,0x90);LCM_WriteString(DisplayBuf);LCM_WriteDatOrCom(0,0x88);LCM_WriteString(工序操作1);DelayM(1000); LCM_clr();/清屏 chn_disp(tab1); else if(Keyfgout =1) Keyfgout =0;LCM_clr();memset(sedbuf,0,16);sprintf(sedbuf,%s#%s#,2,DisplayBuf);send_bytes(sedbuf,16);memset(sedbuf,0,16);LCM_clr();LCM_WriteDatOrCom(0,0x80);LCM_WriteString(卡號：);LCM_WriteDatOrCom(0,0x90);LCM_WriteString(DisplayBuf);LCM_WriteDatOrCom(0,0x88);LCM_WriteString(工序操作2);DelayM(1000); LCM_clr();/清屏 chn_disp(tab1);elseLCM_clr();memset(sedbuf,0,16);sprintf(sedbuf,%s#%s#,0,