基于单片机智能仓储系统.doc

发布时间：2022-06-03 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.68M 资料格式：doc 举报版权申诉

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摘要

Abstract

Key words: STM32F103、RFID、automatic recognition、vu

第1章绪论

1.1作品背景

1.2创作动机

第2章创意特点

2.1仓库盘点准确高效

2.2实时掌握库存信息

2.3提供仓库物品采购的依据

2.4提高工作效率

第3章功能与指标

3.1物资入库

3.2物资出库、移库

3.3仓库自动盘点

3.4仓库业务操作可视化

3.5仓储数据信息可视化

第4章实现原理

第5章硬件框图

5.1效果图

5.2程序流程图

第6章使用器件

6.1超高频RFID读写器

6.2 TFT320*480显示屏

6.3 DHT11温湿度模块

第7章创意实现

结论

参考文献

仓储管理系统 Warehouse Management System 设计报告

目录要 ................................................................................................................................................................3 摘 Abstract......................................................................................................................................................................3 绪论......................................................................................................................................................4 第 1 章 1.1 作品背景................................................................................................................................................. 4 1.2 创作动机................................................................................................................................................. 4 创意特点 ..................................................................................................................................................4 2.1 仓库盘点准确高效................................................................................................................................. 4 第 2 章 2.2 实时掌握库存信息................................................................................................................................. 4 2.3 提供仓库物品采购的依据..................................................................................................................... 5 2.4 提高工作效率.........................................................................................................................................5 功能与指标..............................................................................................................................................5 3.1 物资入库................................................................................................................................................. 5 第 3 章 3.2 物资出库、移库..................................................................................................................................... 6 3.3 仓库自动盘点.........................................................................................................................................6 3.4 仓库业务操作可视化.............................................................................................................................6 3.5 仓储数据信息可视化.............................................................................................................................7 实现原理 ..................................................................................................................................................7 硬件框图 ..................................................................................................................................................8 5.1 效果图.....................................................................................................................................................8 第 4 章第 5 章 5.2 程序流程图............................................................................................................................................. 8 使用器件 ..................................................................................................................................................8 6.1 超高频 RFID 读写器...............................................................................................................................8 第 6 章 6.2 TFT320*480 显示屏...............................................................................................................................9 6.3 DHT11 温湿度模块...............................................................................................................................10 创意实现 ................................................................................................................................................10 第 7 章论.................................................................................................................................................................... 11 结参考文献 .................................................................................................................................................................... 11

摘要本设计采用的 STM32F103 芯片为核心，通过它定时准确、操作多样、调用便捷等性能进行主操控。以最先进的 RFID 射频读写模块为主运用，通过采用平板天线的方式自动识别货架货物的 RFID 电子标签，能够快捷准确定位货物位置，方便货物出入库管理和货物盘点从而实现仓库可视化管理。用 TFT 液晶显示屏做显示模块，使得数据的显示直观又清楚。关键词：STM32F103、RFID、自动识别、可视化管理 Abstract The STM32F103 chip used in this design is the core, which is controlled by its accurate timing, various operation and convenient invocation. With the most advanced RFID radio frequency reading and writing module as the main application, the RFID electronic tag of goods on shelves can be automatically identified by using flat antenna, which can quickly and accurately locate the location of goods, facilitate the management of goods in and out of warehouse and goods inventory, thus realizing the visual management of warehouse. TFT LCD is used as the display module to make the display of data intuitive and clear. Key words: STM32F103、RFID、automatic recognition、vual management

第 1 章绪论 1.1 作品背景仓库是生产方和分销商之间的重要枢纽，仓库的生产和运营会影响整个供应链。然而，现有的仓储物流管理缺少了实时性，同时这些系统依赖于仓库工作人员手动或通过条形码系统输入操作信息，无法确保信息的正确性。传统仓储货物管理主要采用手工管理方式，货物的入库、在库及出库等信息通过手工记录管理，过程繁琐，极易出现差错，且对管理货物的位置信息也难以实时更新。 1.2 创作动机随着 RFID 技术的成熟，越来越多的人开始研究基于 RFID 技术的仓储管理系统）技术，又称无线射频，是一种利用射频通信技术实现的非接触式自动识别技术。它具有非接触、作用距离长、快速扫描、容量大、可重复使用、精确定位等优点，在仓库管理系统中得到越来越多的推广与应用。因此针对现有系统的不足，我们团队制作出了一种基于ＲFID 的物流资源管理系统，减少库管管理人员的工作量，提升仓库管理效率，促进仓库管理的智能化。第 2 章创意特点 2.1 仓库盘点准确高效在项目实施前，仓库管理一般采用手工台帐记录的方式，物品的借出和归还与相应记录无法实时对应。另外，由于需要人工参与，容易出现疏漏，导致实际库存与台帐记录的不一致。采用ＲFID 智能仓库管理系统后，每一件物品的出入库都被系统自动记录，并且将具体时间和操作人员等信息一同记录，一方面保证了库存的实时更新，另一方面也避免了可能出现的疏漏问题，提高了库存管理的实时性和准确性。 2.2 实时掌握库存信息当仓库管理员或主管领导需要了解库存信息时，只要通过管理软件的远程 Web 查询界面，就可以方便地查询仓库的整体情况，并能够根据需要查询某一个仓库或某一件物品的具体信息。同时，为了配合仓库管理的需要，该系统专门开发了查询系统的提醒功能。当管理员登录到查询系统后，可直接查看到仓库管理员比较关心并需要及时处理的事项，如: 是否有人借出多件物品，但尚未归还; 是否有人借出贵重物品，超过 5 天还没有归还; 是否有

人经常出入仓库，但不借出或归还物品等。 2.3 提供仓库物品采购的依据采用ＲFID 智能仓库管理系统后，可以实时掌握系统的库存，同时也可以实时了解每一件备品备件的具体库存数量。对于某些重要的备品备件，工区需要及时补足库存数量。通过使用该系统，可以根据管理员的要求生成备品备件的实时使用量，并生成采购需求表，为物品采购提供依据。 2.4 提高工作效率在项目实施前，仓库管理人员需要每月进行定期的手工库存盘点。由于仓库内物品类别各异，数量繁多，盘点的工作量相当大。采用ＲFID 智能仓库管理系统后，实现了实时盘点，且基本不需要人工的干预就可完成，不仅节约了大量的人力物力，也节省了大量的工作时间，提高了工作效率。第 3 章功能与指标基于 RFID 技术的仓库管理系统，可自动采集仓库到货检验、入库、出库、借用、归还、库存盘点等数据，保证仓库管理各环节数据输入的速度与准确性，确保用户及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制仓库中的物件库存。系统具有定位管理功能，快捷掌握所有库存货物当前所在位置，有利于提高仓库管理的工作效率。本文针对某大型设备维修厂进行了功能设计及实现，系统由硬件和软件组成。设计在每个货物包装表面粘贴 RFID 电子标签，可存储相关货物种类、数量等信息；在仓库货架上安装固定式读写器，用于仓库货物数量的监控、定位和自动盘点。每台固定式读写器配带多支天线，每支天线有唯一的地址码；读写器可以和标签远距离通信，读写货物包装表面的 RFID 电子标签所记录的内容，同时读写器可以通过网络等实时上传数据至服务端。 3.1 物资入库 ①收货检验。物资设备到运至理货区，可进行初步检验，对检验无误的设备粘贴 RFID 电子标签。 ②物资入库。RFID 系统与 ERP 系统进行实时的数据交互，从而实现出入库时对物资信息进行自动识别和实时显示。 ③上架。将物资移动到指定货位后，通过 RFID 移动系统读取货位 RFID 标签，确认上架货位正确后完成入库确认，差错时及时告警。库区可分为如下两类。

高架库区：标准件物资按物资分类放置在高架库区，采用货架库位安装 RFID 标签的方式进行货架标识。平面库区：大件、散件物资可放置在平面库区，采用分区域管理的方式，可将库区分成大的区域，每个区域进行编号，安装区域库位 RFID 标签，进行区块标识。 3.2 物资出库、移库 ①拣货下架。操作员根据出库任务进行拣货，通过 RFID 移动系统读取货位 RFID 标签确认货位正确后，完成拣货确认。 ②出库作业。待出库物资通过 RFID 识别通道时，RFID 系统可自动读取物资 RFID 标签，实现出库计数统计和数据校验，差错时及时告警。 ③移库作业。操作员根据移库任务，执行拣货下架任务。货物下架确认后，根据 RFID 移动系统指示，将物资移动到指定货位后，通过 RFID 移动系统读取货位 RFID 标签，确认上架货位正确后完成移库确认。 3.3 仓库自动盘点利用 RFID 无线远距离自动定位识别（RTLS）技术，通过部署在仓库内的 RFID 雷达天线矩阵，自动盘点仓库内的库存物资。利用 RFID 采集终端，结合仓储图形管理软件，可在后台监控终端可视化地监控仓库内的物资实际存储情况。可以解决以下问题。 ①库物资实时在线可视化。将仓库自动盘点的物资数据，与三维图形化软件功能结合起来，可以通过图形直观的展示库内物资的实际存放情况，实现仓库物资实物的实时在线的可视化管理。 ②仓库物资自动对比分析。自动盘点仓库物资，并判断仓库存储货位是否与实际相符。通过盘点结果与库存台账数据的自动对比分析，可以判断库存物资数量与实际库存物资不符的情况。通过自动盘点和对比分析，同时也可以校验仓库出入库业务的办理过程是否及时、准确。对于物资临时出库，后续补办出库手续的情况，系统可以自动提示补办出库手续，避免数据不符。 3.4 仓库业务操作可视化通过三维图形的方式展示仓库现场的虚拟图形，通过图形化的操作进行仓库的直观可视的管理。仓库的虚拟化图形包括多个层次，如仓库平面索引图、仓库内部部署图、物资信息交互图等。仓库三维图形化操作按照仓库平面索引图、仓库内部部署图、物资信息全息图三个层次

依次展开。并配合灵活的物资检索功能，使得物资信息的调用方便快捷。 ①仓库平面索引图。采用三维图形的方式展示仓库位置图景。系统可直观显示库内物资不匹配等异常情况，以图形指示符号和信息提醒标识显示，可方便的查看库存物资不匹配的详细情况说明。 ②仓库内部部署图。采用三维图形的方式虚拟仓库内部部署场景，直观展示仓库内部货架和货位的部署情况、货位的占用情况等。并可以通过图形直接查看具体物资的照片、物资信息等电子文档资料。 ③物资信息图。系统记录物资详细信息，可视化的查看物资所对应的出入库记录、盘点记录、设备照片、库存数量等，并对盘点异常的物资进行特殊标识。系统具备与仓库内部署的摄像头进行联动，通过远程网络在线观察仓库内的货位及货物实景。 ④货位统计图。可以对仓库的货物占用情况采用空间统计图进行汇总显示，系统可直观显示货位占用情况、空闲情况等信息。 3.5 仓储数据信息可视化采用数据可视化技术，以数据、图表等形态可视化展示业务状态、内容，实现物资存取管理业务的快捷追溯。 ①务状态可视化。系统提供分类统计功能，可以以数据分类报表的形式体现，也可以业务状态、数量统计图的形式体现，实现仓储管理业务状态的信息可视化，直观明了。 ②库存信息可视化。库存物资信息的统计分析和图形化展示，可直观地展现仓库库存信息及库存物资变化情况。最常用物资排序表：通过对物资出入库的频次、数量、时间先后等仓库管理因素，进行物资使用情况的分析，列出最常用物资的清单。便于仓库管理人员清晰地掌握常用物资的使用情况。库存变化统计图表：统计库存物资的最新变化情况，便于仓库管理人员清晰地掌握物资变动情况。并对于低于库存预警限值的库存物资，自动告警提示，便于及时补充购置物资。物资盘点盈亏统计表反应出库存物资盈亏情况，以便仓库管理人员及时发现库存物资信息不匹配等异常原因。第 4 章实现原理本设计基于 STM32F103,利用单总线原理实现温湿度所引起的电压变化量测得温湿度,利用 STM32F103 的异步通信原理实现单片机对 RFID 接受到的信号作处理。在处理的过程中，我

们利用一个数组存放经单片机处理后生成的扫描货品编号，然后利用另一个数组存放库存的货品编号；我们通过模拟编号的唯一性，来判断货品的存放和取出；我们通过判断数组空间是否被占用的 C 语言逻辑来计算库存的余额量。第 5 章硬件框图 5.1 效果图带有条形码的货品发送信号读取信号生成数据判别数据给出判断结果显示 5.2 程序流程图初始化模块接受通信信号信号数据处理存入识别数组数据整合与处理取出存入单次双次示判别库存数组扫入确定开关按下检测存入库存数组第 6 章使用器件生成文字与数字符号显 6.1 超高频 RFID 读写器 UHF RFID 读写器应用层通信协议是读写器模块对外通信协议。通过该协议，实现上位机和读卡器之间的数据通信。

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