rfid技术的图书馆智能错架提醒系统(附件)【字数：8731】
摘 要本课题以“基于RFID技术的图书馆智能错架提醒系统”作为研究课题，设计了一款图书馆智能错架提醒系统，能够实现对书架上的图书信息进行自动识别，当借阅者或者图书管理员将图书放到错误的书架上时，系统能够通过RFID非接触测量方式实现对该书籍信息的快速识别，调取出该书籍中RFID识别芯片所包含的数据内容，将该书籍的正确书架号进行显示，与此同时通过蜂鸣器进行提示，在系统工作过程中它还能够对时间日期等信息进行显示。在软件程序构建方面，这款图书馆智能错架提醒系统是以C语言作为程序构建语言，通过KEIL作为平台，在硬件系统设计方面，这款系统以STC89C51单片机最小系统作为核心，结合了LCD1602液晶屏电路、蜂鸣器报警电路、RC522型RFID驱动电路和北京时间计时电路等一系列电路构建硬件框架结构。本课题还实现了对这种类型的图书馆智能错架提醒系统的工作测试，将这款系统进行持续运行，执行每一个功能后，系统表现出预期的现象，将各项数据进行记录之后进行归纳总结，每一向指标数据符合预期需求。
目录
一、 引言 1
（一） 发展背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 图书馆智能错架提醒系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 图书馆智能错架提醒系统主控电路设计 4
（二） RFID式书籍信息读取电路设计 5
（三） 书架液晶显示电路设计 7
（四） 书籍错放报警电路设计 8
（五） 时间日期输出电路设计 9
四、 系统软件设计 12
（一） 图书馆智能错架提醒系统的主程序流程设计 12
（二） 书籍识别子程序流程设计 12
（三） 书架液晶显示子程序设计 14
（四） 书籍错放报警子程序流程设计 15
（五） 时间日期输出子程序流程设计 16
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
发展背景
本课题的这款单片机控制系统实现的功能较多，它主要是以STC89C51单片机来担任内部的主控芯片，目前市面上的图书馆智能错架提醒系统内部主控核心划分成八位、十六位和三十二位三种，其中以STM32等中高阶别微型控制器作为核心的产品价格比较高，这是由于相关研发企业率先掌握了重点技术，这一些核心技术在图书馆智能错架提醒系统中得到体现之后，使它可以适合使用者更苛刻的用户需求和使用感受，通过对大量的相关资料进行查阅之后能够明显看出，图书馆智能错架提醒系统的核心关键技术主要以它的内部的主控器件决定，具有丰富经验的研发人员可以通过灵活的程序代码指令来对主控芯片进行驱动，使主控芯片里面各类功能的外围模块得以工作，井然有序的进行各类信号的处理，以此能够将图书馆智能错架提醒系统的各个性能得以执行，之所以说主控器件是决定图书馆智能错架提醒系统性能的关键因素，是因为强大的主控微处理器第一步在处理数据时具备更高的速度和数据吞吐率，另外其指令执行时间非常短，近似大部分都是单周期指令，然后高端芯片里面集成的外围模块功能相当丰富，无需用户在开发图书馆智能错架提醒系统时进行多余的硬件电路搭建，这样不仅增加了系统的稳定性，亦减少了系统硬件的研发设计成本。随着图书馆智能错架提醒系统的不断发展，用户在使用过程中越来越不能满足于产品现状，对系统的性能和精度，通过对丰富资料的研究和总结能够知道，传感器研发技术在图书馆智能错架提醒系统的发展过程中扮演着特别关键的角色，我们经常说的传感器件即为一种能够将系统外部非电量信号转换为电量信号的关键元器件，图书馆智能错架提醒系统对传感器件的主要考验目标则是采集精度，换言之图书馆智能错架提醒系统的运行效果和精度在很大程度上受智能传感器的限制，在过去几十年间，当传感器技术尚且不是十分发达时，图书馆智能错架提醒系统的性能受传感器件性能瓶颈的制约，迟迟得不到提升，所以图书馆智能错架提醒系统的发展脚步较慢，而如今伴随着传感器的采集精度、体积以及成本等目标持续被改善，图书馆智能错架提醒系统的发展脚步正在不断提升。
国内外发展现状
当前国际上的大大小小的研发机构数不胜数，因为市场对更加智能化的中高阶别图书馆智能错架提醒系统需求日益增长，市场潜力特别大，因此很多企业看到了这种机遇，将眼光不断的聚集到中高端图书馆智能错架提醒系统的研发领域，通过对市面上的相关产品进行调查和研究可以知道，中高阶别图书馆智能错架提醒系统的成本呈现逐渐下降的趋势。随着最近几年科学技术水平的不断发展，用户已经越来越不能满足于现有产品所展现出的指标性能，另外功能过于单一，用户迫切想得到一种使用体验更加高端的图书馆智能错架提醒系统产品。另外一个原因是微处理器技术的不断发展，使得中高端性能的微处理器芯片成本不断下降，设计者将更多的精力投入到使用这些新型的中高端微处理器芯片来开发更多类型的图书馆智能错架提醒系统。
本文主要研究内容
本课题将设计一款图书馆智能错架提醒系统，能够实现对书架上的图书信息进行自动识别，当借阅者或者图书管理员将图书放到错误的书架上时，系统能够通过RFID非接触测量方式实现对该书籍信息的快速识别，调取出该书籍中RFID识别芯片所包含的数据内容，将该书籍的正确书架号进行显示，与此同时通过蜂鸣器进行提示，在系统工作过程中它还能够对时间日期等信息进行显示，上文已经对这种系统的发展历程和如今国内外的现状进行了介绍，接下来将主要对这种系统的实现方法、硬件电路系统以及系统软件进行设计，本课题将使用STC89C51单片机作为控制核心，结合LCD1602液晶屏幕、有源蜂鸣器、RC522传感器和DS1302时钟芯片等器件，通过合理的软硬件系统设计，实现各项初期功能需求。
图书馆智能错架提醒系统的方案设计
经过了对这款图书馆智能错架提醒系统的各项初期功能需求进行分析后，本课题将通过框图中的方案来对这款系统进行设计，通过宏晶公司设计的STC89C51单片机来作为整个系统的核心框架部分，其他电路模块如参数显示电路、报警电路、RFID识别电路和DS1302时钟芯片电路等，将在最小系统电路的控制驱动下实现各项功能。
为了实现对书籍信息的非接触式读取，本课题选用了RC522型RFID模块来构建识别部分，由于STC89C51单片机内部没有集成硬件SPI接口，因此需要通过C语言在软件层面模拟SPI接口，实现单片机与RC522模块的对接，从而快速读取到书籍是否属于该书架。
目录
一、 引言 1
（一） 发展背景 1
（二） 国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 图书馆智能错架提醒系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 图书馆智能错架提醒系统主控电路设计 4
（二） RFID式书籍信息读取电路设计 5
（三） 书架液晶显示电路设计 7
（四） 书籍错放报警电路设计 8
（五） 时间日期输出电路设计 9
四、 系统软件设计 12
（一） 图书馆智能错架提醒系统的主程序流程设计 12
（二） 书籍识别子程序流程设计 12
（三） 书架液晶显示子程序设计 14
（四） 书籍错放报警子程序流程设计 15
（五） 时间日期输出子程序流程设计 16
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
发展背景
本课题的这款单片机控制系统实现的功能较多，它主要是以STC89C51单片机来担任内部的主控芯片，目前市面上的图书馆智能错架提醒系统内部主控核心划分成八位、十六位和三十二位三种，其中以STM32等中高阶别微型控制器作为核心的产品价格比较高，这是由于相关研发企业率先掌握了重点技术，这一些核心技术在图书馆智能错架提醒系统中得到体现之后，使它可以适合使用者更苛刻的用户需求和使用感受，通过对大量的相关资料进行查阅之后能够明显看出，图书馆智能错架提醒系统的核心关键技术主要以它的内部的主控器件决定，具有丰富经验的研发人员可以通过灵活的程序代码指令来对主控芯片进行驱动，使主控芯片里面各类功能的外围模块得以工作，井然有序的进行各类信号的处理，以此能够将图书馆智能错架提醒系统的各个性能得以执行，之所以说主控器件是决定图书馆智能错架提醒系统性能的关键因素，是因为强大的主控微处理器第一步在处理数据时具备更高的速度和数据吞吐率，另外其指令执行时间非常短，近似大部分都是单周期指令，然后高端芯片里面集成的外围模块功能相当丰富，无需用户在开发图书馆智能错架提醒系统时进行多余的硬件电路搭建，这样不仅增加了系统的稳定性，亦减少了系统硬件的研发设计成本。随着图书馆智能错架提醒系统的不断发展，用户在使用过程中越来越不能满足于产品现状，对系统的性能和精度，通过对丰富资料的研究和总结能够知道，传感器研发技术在图书馆智能错架提醒系统的发展过程中扮演着特别关键的角色，我们经常说的传感器件即为一种能够将系统外部非电量信号转换为电量信号的关键元器件，图书馆智能错架提醒系统对传感器件的主要考验目标则是采集精度，换言之图书馆智能错架提醒系统的运行效果和精度在很大程度上受智能传感器的限制，在过去几十年间，当传感器技术尚且不是十分发达时，图书馆智能错架提醒系统的性能受传感器件性能瓶颈的制约，迟迟得不到提升，所以图书馆智能错架提醒系统的发展脚步较慢，而如今伴随着传感器的采集精度、体积以及成本等目标持续被改善，图书馆智能错架提醒系统的发展脚步正在不断提升。
国内外发展现状
当前国际上的大大小小的研发机构数不胜数，因为市场对更加智能化的中高阶别图书馆智能错架提醒系统需求日益增长，市场潜力特别大，因此很多企业看到了这种机遇，将眼光不断的聚集到中高端图书馆智能错架提醒系统的研发领域，通过对市面上的相关产品进行调查和研究可以知道，中高阶别图书馆智能错架提醒系统的成本呈现逐渐下降的趋势。随着最近几年科学技术水平的不断发展，用户已经越来越不能满足于现有产品所展现出的指标性能，另外功能过于单一，用户迫切想得到一种使用体验更加高端的图书馆智能错架提醒系统产品。另外一个原因是微处理器技术的不断发展，使得中高端性能的微处理器芯片成本不断下降，设计者将更多的精力投入到使用这些新型的中高端微处理器芯片来开发更多类型的图书馆智能错架提醒系统。
本文主要研究内容
本课题将设计一款图书馆智能错架提醒系统，能够实现对书架上的图书信息进行自动识别，当借阅者或者图书管理员将图书放到错误的书架上时，系统能够通过RFID非接触测量方式实现对该书籍信息的快速识别，调取出该书籍中RFID识别芯片所包含的数据内容，将该书籍的正确书架号进行显示，与此同时通过蜂鸣器进行提示，在系统工作过程中它还能够对时间日期等信息进行显示，上文已经对这种系统的发展历程和如今国内外的现状进行了介绍，接下来将主要对这种系统的实现方法、硬件电路系统以及系统软件进行设计，本课题将使用STC89C51单片机作为控制核心，结合LCD1602液晶屏幕、有源蜂鸣器、RC522传感器和DS1302时钟芯片等器件，通过合理的软硬件系统设计，实现各项初期功能需求。
图书馆智能错架提醒系统的方案设计
经过了对这款图书馆智能错架提醒系统的各项初期功能需求进行分析后，本课题将通过框图中的方案来对这款系统进行设计，通过宏晶公司设计的STC89C51单片机来作为整个系统的核心框架部分，其他电路模块如参数显示电路、报警电路、RFID识别电路和DS1302时钟芯片电路等，将在最小系统电路的控制驱动下实现各项功能。
为了实现对书籍信息的非接触式读取，本课题选用了RC522型RFID模块来构建识别部分，由于STC89C51单片机内部没有集成硬件SPI接口，因此需要通过C语言在软件层面模拟SPI接口，实现单片机与RC522模块的对接，从而快速读取到书籍是否属于该书架。
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