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摘要：隨著信息化時代的發展，智能管理在不同機構、企業中得到廣泛涉及，在面對電子元器件管理具有種類多、人為管理繁瑣等特點，提出使用RFID技術對拿取器件人員身份進行認證，使用STM32F407作為主控芯片，對數據進行讀寫與顯示，同時結合PID算法，對電機轉動進行自動控制，自主設計上位機系統，對器件庫信息進行存儲、添加、刪除、更換等，同時也支持對下位機系統進行調試。為電子元器件智能化管理提供一種解決方案。

關鍵詞：RFID；電子元器件；自動控制；庫存管理

0引言

隨著信息化社會的快速發展，各種各樣的電子設備蜂擁而出，電子元器件的消耗日益增加，但是對于電子元器件的管理卻有許多難點，大多數企業還處于使用人工管理階段[1]，而傳統人工的管理方式，存在效率低、保密性差等缺點，長時間累計將會浪費許多紙質資源，給器件查找與更新帶來不少困難[2]。基于此本文提出一種解決方案，可以較好的實現對人員身份的識別、貨物提取、信息更新等功能。

1系統概述

本系統分為上位機與下位機兩部分，之間通信使用有線串口通信，進行數據傳輸交換。下位機中，人員使用RFID卡進行刷卡，觸發系統響應，在經過人員權限認定后，可執行對電子器件的選擇，確認后，下位機將選取器件信息傳遞給上位機，在上位機的器件存儲庫中進行更新，同時下位機給出基于PID算法調節的電機控制PWM波，使電機保持勻速轉動。上位機主要實現：上位機系統登錄、人員權限管理、器件庫存信息管理、器件添加刪減、器件訂購以及系統設置。上位機接受到下位機的串口信息后，對數據的進行讀取，制定獨特的通信傳輸內容，更新上位機中的數據，同時對于下位機電機轉動PID參數的調節，可通過上位機直接進行調試，從而使整個系統更加完善與便捷。

2系統設計

2.1硬件設計

2.1.1RFID電子標簽

RFID電子標簽常見結構形式有卡片型、環形、鑰匙型、條形、盤型、紐扣型，工作在不同頻段的電子標簽具有不同的特點[3]，本系統使用MFRC522高度集成的非接觸式（13�56MHz）讀寫卡芯片，通過將數據讀取入嵌入式系統，在系統中進行信息讀取相關信息。

2.1.2主控器

下位機控制芯片采用意法半導體STM32F4系列單片機進行數據采集與處理，對RFID電子標簽卡進行信息讀取，將信息特征存儲至ROM中，用于信息保存，在人員信息確認后，可進行貨物選擇，使用薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）進行顯示，支持觸摸選擇功能，確定貨物后，使用USART1進行串口通信，在上位機中更新數據，傳輸數據格式如表1所示。參數定義如表2所示。2�1�3電機控制在下位機確認后器件后，電機驅動器件傳輸，由于貨物質量不均，電機帶負載能力需要進行自動控制，以獲得較好的傳輸效果，在過程控制調節中，按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進行控制的PID控制器（亦稱PID調節器）是應用最為廣泛的一種自動控制器。它具有原理簡單，易于實現，適用面廣，控制參數相互獨立，參數的選定比較簡單等優點；而且在理論上可以證明，對于過程控制的典型對象──“一階滯后+純滯后”與“二階滯后+純滯后”的控制對象，PID控制器是一種最優控制。

2.2軟件設計

2.2.1軟件框架

上位機的搭建使用微軟基礎庫類（MFC，MicrosoftFoundationClass）對Windows應用程序進行開發，由于Windows操作系統以及WindowsAPI函數的復雜性，使用MFC可以更加簡明快捷的實現對軟件系統的框架搭建，從而能夠快速搭建上位機系統，掌握MFC控件的使用方法便可實現對界面的布局、系統功能的實現，配合使用一定的API函數，即可實現一個性能優越的上位機系統。針對器件管理的特點，系統功能主要包含人員權限、庫存信息查看、器件添加、器件刪除、器件訂購、系統設置幾個部分，同時系統設置登錄功能，非管理員無法進入系統，增強系統的保密性。

2.2.2界面設計

在上位機軟件中，系統能夠在不同情況下進行相互切換與信息更新，在左側基于CTreeView的類中，初始化根節點內容，通過判斷根節點內容，確定鼠標坐標，經過消息映射機制，從而在CMainFrame中進行消息響應，同時對于需要顯示的界面進行設計，需要添加一定的控件，設置控件的屬性，添加相關變量與響應函數，程序使用的控件列表如表3所示。

3結果分析

在RFID卡靠近讀取器時，下位機讀取到RFID卡的ID號，系統將ID號與庫內ID號進行比對，合法后人員可在下位機顯示屏上選取電子元器件，確定好數量后，下位機將器件名稱、個數等信息傳輸至上位機，上位機對庫內信息進行更改，從而上位機管理人員可是查看到庫內器件余量等信息，在經過一系列測試后，系統具有較好的性能與較快的響應速度。

4結論

使用RFID技術實現人員身份的識別，結合增量式PID算法對電機控制，上位機可實現對電子元器件庫存信息的存儲與更新，同時可以實現對下位機的參數設定，整個系統具有較好的應用前景，但是在器件管理貨柜設計等方面考慮欠缺，總之，本文給電子元器件管理提出一種解決方案，在后面研究中將繼續完善系統設計。

作者:崔柏樂 王水 劉力源 陸武民 單位:蘇州大學電子信息學院