基于51单片机的仓库管理系统设计.docx
《基于51单片机的仓库管理系统设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于51单片机的仓库管理系统设计.docx(36页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、本科论文目 录摘 要IAbstractII引 言11 系统总体方案设计31.1 主要研究内容31.2 设计总方案比较31.3 系统最终总体设计方案32 系统硬件设计52.1 系统单片机的选型及设计52.1.1 单片机的选择方案52.1.2 STC89C51单片机概述52.1.3 单片机最小系统72.2 RFID的模块的选型及概述82.2.1 RFID的选择方案82.2.2 RFID模块电路设计92.3电源电路设计92.4蜂鸣器模块概述及设计102.5 按键模块设计112.6 显示器的选择方案112.7 硬件总体结构分析123系统软件设计143.1 系统主程序流程设计143.2 单片机程序编写1
2、43.3 单片机程序导入163.4上位机远程控制174 系统调试194.1 硬件调试过程194.2 软件调试过程204.3 调试小结20结 论21参考文献22附录1系统电路总图24附录2 源程序25致 谢32本科论文摘 要物资管理筹措计划,原料均衡,库存和进货等活动对大量资料和信息业务的准确性,及时性和质量要求相当高的,任何信息的漏掉,错误或失误会影响到企业,采用了纯人工的方法管理是有一定难度的。随着电子商务的发展,仓储规模不断扩大,货量和信息量成倍增长,大型仓储关系系统功能强大而复杂的操作降低了仓储的工作效率,几十年前的手工操作方式落后于近代企业的发展,因此本项目意在解决仓库管理给手工操作带
3、来的烦恼,具有一定的实用价值。本设计主要是采用51单片机作为核心处理器,射频识别模块对卡片进行识别信息,识别信息之后通过LCD16824液晶屏显示检测出来货物的信息,并在屏幕下方显示出具体的信息,通过语音提示模块提示出货物刷卡的信息,在C环境下进行程序编写,通过曼彻斯特解码方法构成的软件系统不但移植性强和系统升级简单,而且读卡稳定成功率高,最终完成了仓库管理系统的基础功能,使仓库管理控制系统的研发具有重大的意义。结果表明,以单片机为基础的仓储管理系统是可行的,整个系统是良好的稳定性的。其特点是节省人力和时间,更加方便,成本低廉。关键词:仓库管理;射频识别;单片机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 言在经济飞速发展的时代,企业工厂需要的物料较多,随之而来的物料管理问题也成为生产中的一大难题。在这种情况下,仓库管理系统就慢慢的成为人们迫切需要的一种对仓库信息有效管理的工具,仓库作为一种物质资源的分配中心在整个单位的运作中起着重要的作用。各种物料都要从仓库进出,有许多的相关数据需要进行管理,仓库管理者科学合理的管理仓库是一种工作能力强的表现,同时也能促进公司的生产运作,目前有许多仓库管理的方式是由人力操作的,费时费力,基本还没有使用计算机
10、进行信息管理。据调查,企业和工厂所采用的信息管理方式主要是利用文本、表格等对相关的数据信息进行管理。物料进入仓库的各种信息(如到货时间、商品名称、商品数量等)的统计和核查,往往是由仓库管理员编写登记的,出库的商品以及出库的名称是用人工计算或者手写编号等,仓库管理都是采用手工方式对仓库的操作进行手工管理。由于大量的信息,让仓储信息管理混乱和复杂,这时储存条件通常是记录在登记表中,对于货物的具体出入库情况,在当时比较容易掌握,但一段时间后,如果你重新找出来,你需要看或读很多材料,造成查询费时费力的情况,如果想对很长一段时间以前出入库表单进行更改就会更加困难。目前,对高科技的代表计算机技术1 深入研
11、究并应用到各个领域,在国际经济上已经涉及了多个方面。经济和计算机技术不断发展,兴起了各类管理,仓库管理在生产中被人们开始重视起来。大型仓库管理中需要处理的事情比较多,最主要的是货物进出库的管理,但各种物料订货渠道众多,品种规格都各不相同,并且从供应商到仓库和货运系统各种相关的信息更新频繁,管理起来十分复杂,运用人工管理成本较高且效率非常低,信息管理中数据统计分析的速度得不到保证而且容易出现纰漏,要实现整个仓库管理需要花费大量的人力资源和时间资源。根据课题设计要求,论文主体框架将通过以下的5个章节进行介绍,详细的安排结构如下:第一章为系统总体方案设计,主要根据产品所需的功能要求进行总体的方案设计
12、,确定设计的大致框架。第二章为系统的硬件选型与设计。本节根据设计的功能需求,来选择合适的传感器,单片机等模块,选择合适相匹配的元器件以满足要求。当对各个适合的元器件的型号进行选择完成之后,对电路中的各个硬件进行电路设计,利用单片机与各个元器件的相互联系来完成使用功能,对涉及到的电路图进行分析。第三章为产品的软件设计,介绍了该系统的整体流程图,对该系统进行编写和编译单片机程序,用单片机来实现各模块之间的通信与联系,并介绍编程软件keil4。第四章为系统的调试,在产品设计结束之后,进行多次的调试实验来验证是否达成设计要求以及参数是否准确,如出现误差并找出误差的原因。文章最后一部分是结论,对整个毕设
13、的过程进行总结,总结过程中学习的知识以及对毕设的评价在对产品在合适的检测环境下,将被测物体进行多次的测量并将测得的数据进行处理总结,得出影响产品误差的原因以及求得最适宜检测被测物体的实验环境。通过了本文的设计,基本实现了货物入库出库,模仿停车场进出门,IC卡注册删除,查询出入库时间,12864作为终端显示,上位机远程控制,数据存储。本文研究的意义是进一步节约了人力,并且查出的结果准确可信。用数据进行仓库管理的进步有利于让我们更加方便的解决了大数据管理,将有利于工业生产等方面的智能化、工业化的发展。1 系统总体方案设计本节主要是针对系统的总方案进行相应的设计,在控制系统方面进行合理的选择,根据设
14、计的功能和不同方案的优缺点来进行方案论证,确定设计的整体框架。1.1 主要研究内容系统开发的主要目的是运用该系统自动规范的管理仓库。实现货品出入统计,停车场进出门,IC卡注册删除,查询出入库时间,12864作为终端显示,上位机远程控制,数据存储等功能。1.2 设计总方案比较根据检测物体的要求,系统既能做到精确识别出货物,又能够具有将测得的数据准确显示出来的功能,本文提出两种设计方案。方案一:采用CPLD控制器。其可进行逻辑编程,具有大型化,高密度,小尺寸,丰富的I/O资源,扩展性强等2优点。以并行的输入输出,提高了系统的处理速度,适用于大规模的核心控制。然而,本系统只需要简单的功能,对于速度没
15、有特殊需求。综合众多因素进行考虑,最终放弃了此方案。方案二:采用单片机+RFID。这种设计是利用单片机控制芯片的寄存器,以达到控制读卡器芯片的目的。单片机发送的命令经过芯片读卡器,其接收到信号后,按照非接触式射频卡协议格式,通过天线和匹配电路发出的调制的信号来寻卡,如果这是一个卡范围,利用谐振电路产生的共振,结合电压泵的作用为卡片电容充电,以得到更多的能量,当达到一定电压值时,能够充当电源的作用,能够提供电压,以确保卡片的其他电路正常工作。可以理解为“阅读器”和“标签”的通讯过程3,“阅读器”有读卡功能相当于是读卡器,“标签”就是卡。对上述方案进行比较,方案一逻辑功能太复杂,在实际应用中较为不
16、便,使用成本较高,操作较复杂。方案二性价比较高,传播快且距离远,检测精度更高,有利于检测货物出入库,符合本项目要求。综上所述,本设计采用方案二,采用RFID模块作为识别检测模块最合适。1.3 系统最终总体设计方案本设计确定最终的方案,最终选用STC89C51单片机为控制器,单片机通过控制芯片的寄存器,以达到控制读卡器芯片的目的,单片机发送的命令经过芯片读卡器,其接收到信号后,按照非接触式射频卡协议格式,通过天线和匹配电路发出的调制的信号来寻卡,如果这是一个卡范围,利用谐振电路产生的共振,结合电压泵的作用为卡片电容充电,以得到更多的能量,当达到一定电压值时,能够充当电源的作用,能够提供电压,以确
17、保卡片的其他电路正常工作。检测出被测货物出入库具体数值在LCD12864液晶显示屏显示出来,并将识别出的货物进出门的信息在显示屏最下方显示,最终通过蜂鸣器模块播报出来。此设计的方案框图如图1.1所示。单片机电源电路RFID模块蜂鸣器模块显示器模块 图1.1系统整体原理图 2 系统硬件设计此章节主要是对系统详细的硬件设计所需的单片机型号,射频识别模块,蜂鸣器等模块的具体型号进行对比和讨论,根据设计功能要求,运行的工作环境等条件下选出一个最能符合本设计的器件型号。2.1 系统单片机的选型及设计2.1.1 单片机的选择方案本次系统设计的核心是由单片机作为主要控制模块进行控制的,在全部系统当中起着统一
18、全面策划的作用。本设计需要3k的程序存储容量,工作电压选用5V。由于有许多类型的单片机型号,因此选择单片机芯片是本设计中最重要的问题之一,本小节通过对比两种单片机的运行速度,程序存储和功能等性能参数几个方面来选择一个适合本设计的单片机型号。方案一:采用STC89C51单片机。STC89C51的参数如下,工作电压:4V5.5V。工作温度范围:075/-40+85。数据存储方面最大可存256字节 RAM的数据信息,程序存储方面可容4KB ROM的应用程序代码。工作频率能够控制高频率电路,可达到80MHz,其单片机含有4K的储存程序,可以经过1000遍的反复擦写,在兼容的问题上以:MCS-51为基础
19、,80C51型的指令系统以及单片机的型号,内部集成MAX810专门使用的复位电路,并且价格比较便宜。方案二:选用AVR型单片机作为核心处理器,AVR型单片机设备可以满足RISC打包指令的集成功能,其数据处理效率更高,是一款数据处理能力极高的内嵌型flash单片机设备5,目前已经普遍应用在计算核心控制领域及工业仪表生产领域,但是,该软件和系统的缺陷也较为明显,软件设计难度较高,且单片机价格昂贵,可参照和复制的材料不多,入门难度较大。为了使系统的控制方法相对简单、可靠性高和价格较低,各部分功能也可以实现,已经可以满足此次设计的需求,也可适用于设计的控制电路。因此本系统选用STC89C51型单片机作
20、为核心芯片。2.1.2 STC89C51单片机概述 STC89C51单片机体积小,具有功耗低,高性能的优点,单片机内的存储器内存为4kb字节。此型号单片机采用STC公司的密度大、存储久的技术研发而来。它与STC89C51引脚结构相一致。相对来说,其性价比高,在嵌入式应用中能发挥较大的功能。STC89C51具体描述:字节选择为:256RAM,32位I/O端口线,以及看门狗的定时器,3个16位定时器/计数器,一个6级中断结构载体,串行口采用全双工口,片内晶振及时钟电路6。STC89C51型单片机共由40个引脚,其中有32个I/O端口: P0口(39-32引脚),P1口(1-8引脚),P2口(21-
21、28引脚),P3口(10-17引脚),另外,第9引脚为复位,第18和19引脚为外部晶振输入口,第20和40引脚分别为GND和VCC,第29、30和31引脚与外部存储器有着一定的关联。单片机的引脚如下图2.1所示。图2.1 STC89C51单片机引脚图 STC89C51单片机的基本机构框图如图2.2所示。图2.2 STC89C51单片机基本机构框图2.1.3 单片机最小系统单片机最小的应用系统由电源电路、时钟电路、复位电路构成。这三个要素就可以组成一个最小的单片机应用系统,能够处理一些简单的工作。系统构成如图2.3所示。 图2.3单片机最小系统图STC89C51单片机一般接直流电源4V5.5V,
22、该系统中单片机工作电压为5V,将单片机的VCC接电源端,GND接地端。时钟电路产生像时钟一样运动的振荡电路,在单片机的运行中,提供一个运行节拍,以实现单片机的各种操作。当运行的时钟数值为0时,则单片机的工作的工作状态为停止状态,如果时钟的数值超过单片机的操作频率时,时钟也会造成单片机的停止状态,时钟的电路通常是指振荡电路,振荡电路发挥的作用可以用其来确定所述单片机的速度控制。2个震荡周期形成一个状态周期7,1个机器周期为6个状态周期,即有12个振荡周期,晶体振荡器采用的标准值为:12 MHz,1个振荡周期为1/12s。时钟电路如图2.4所示,其中C2、C3一般选30pF左右。图2.4时钟电路复
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 51 单片机 仓库 管理 系统 设计
限制150内