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I小型仓储管理机电系统设计摘要:目前在各个高校开放的实验室中,由于元器件、设备种类繁多和在其元件和设备使用过程中普遍存在着“重用轻管” 的现象,如果采用传统的人工管理、手工录入的方法,不仅浪费人力、效率低下而且安全性差,会直接影响到元件及设备的维护与管理等一系列问题。因此针对以上问题设计出一套小型仓储管理系统迫在眉睫。本系统主要采用 C/S 作为主体框架,以 SQL server2008 做为数据源,使用了C#对交互界面的绘制及其后台编写,结合微型电子锁、蓝牙等硬件构成了整个管理系统。本系统能够实现元件入库、出库、库存查询等所需的基础功能,规范使用流程。该系统具有操作简单、维护方便、数据安全可靠等特点,能够有效改善实验室元器件管理混乱的问题。关键词:管理系统;数据库;STM32;C#;SQL ServerIIDesign of mechatronics system for small storage managementAbstract: Currently, in the open laboratories of various universities, due to the wide variety of components and equipment and the phenomenon of “reuse of light pipes” in the course of the use of its components and equipment, if traditional manual management and manual entry methods are used, not only Waste of manpower, inefficiency, and poor security will directly affect the maintenance and management of components and equipment. Therefore, designing a small warehouse management system for the above problems is imminent.This system mainly adopts C/S as the main frame, uses SQL server2008 as the data source, uses C# to draw the interactive interface and write it in the background, and combines the micro-electronic lock, Bluetooth and other hardware to form the entire management system. The system can realize the basic functions required for component storage, delivery, inventory inquiry, and standardize the use process.The system has the characteristics of simple operation, convenient maintenance, and data security and reliability, which can effectively improve the chaos in the management of laboratory components.Keywords:Management System,Date Base,STM32,C#,SQL ServerIII目录摘要 .IABSTRACT.1 绪论 .11.1 选题目的及意义 .11.2 国内外发展状况与趋势 .21.2.1 国内外发展状况 .21.2.2 发展趋势 .21.3 主要研究内容 .21.4 本章小结 .32 管理系统总体方案设计 .52.1 任务要求 .52.2 总体方案设计 .52.2.1 架构设计 .62.2.2 功能模块设计 .72.3 本章小结 .73 数据库设计 .93.1 数据库的基本概念及 SQL 语言介绍 .93.1.1 数据库介绍 .93.1.2 SQL 语言的介绍 .93.1.3 数据库的选取及相关介绍 .103.2 数据库需求分析设计 .103.2.1 数据库 E-R 图设计 .103.3 数据库表的设计 .143.3.1 常用数据类型介绍 .143.3.2 数据库总体关系图 .143.3.3 据库表的设计 .153.4 本章小结 .174.小型仓储管理系统的硬件设计 .194.1 硬件元件的性能介绍 .194.1.1 微型电子锁 .194.1.2 扫码枪 .194.2 控制系统硬件解决方案 .204.2.1 控制部分硬件结构 .204.2.2 MCU 选型及设计 .214.2.3 微型电子锁驱动电路选型及设计 .224.2.4 电源模块选型与设计 .22IV4.3 PCB 设计 .244.4 本章小结 .245. 小型仓储管理系统的软件设计 .255.1 常见的绘制界面软件介绍 .255.1.1 C#介绍 .255.2 小型仓储管理系统的界面设计 .255.2.1 主界面设计 .255.2.2 登录界面设计 .265.2.3 查询界面设计 .275.2.4 入库界面设计 .285.2.5 出库界面设计 .285.3 本章小结 .296 系统搭建、运行及调试 .316.1 平台搭建及硬件电路调试 .316.2 软件测试 .316.3 综合调试 .32结束语 .33参考文献 .35致 谢 .37附录 A 硬件系统原理图 .39附录 B 硬件系统 PCB 图 .41附录 C 程序源代码 .42附录 D 外文翻译 .5111 绪论1.1 选题目的及意义随着经济全球一体化的加速发展和在人们构建人类命运共同体的愿景下,信息化也得到了高速的发展,企业资源管理成为了企业信息化的核心内容,运用信息化技术实现仓储合理设计及应用也成为了重要的组成部分。在信息高速发展的今天,许多的大公司已经建立了一套属于自己的仓储管理体系,传统的以纸张、书籍为材料人工书写的方式,存在人工成本过高、工作效率低下、安全性差等诸多的缺陷。针对传统方式缺陷来说,运用现代化信息技术进行仓储管理已经是大势所趋了,使用现代化信息手段应用于仓储管理,给这一领域带来了天翻地覆的变化,能够为公司企业带来意想不到的收益。能够为企业更快、更好的适应时代的发展提供巨大的动力。使用计算机管理系统能够大大的提高工作的效率,能够更高程度的减少了以往仓库管理流程中杂乱,繁琐,周期长的弊端。实现仓库管理的全面自动化,可以弥补入库管理、出库管理及库存管理中的不足,可以节约不少管理开支,增加企业收入。仓库的管理的操作自动化和信息的电子化,全面提高了仓库的管理水平。通过对学校实验室元器件、设备日常管理工作的观察及分析,发现其出现诸多不足,例如:使用元器件时,由于疏忽等各种原因,当存取元器件后不能够及时的进行登记,导致元器件库存不够准确,出现“查则有用则无”等现象,不能够及时采购;需要使用元器件及设备时,需要专门找管理人员开锁取件,尤其是需要紧急使用时,不能够及时使用,效率比较低下等诸多问题。针对实验室管理所出现的问题,设计出一套专用软件,能够实现仓储管理的出库、入库、查询等功能。能够实时处理信息的仓库管理系统,能够从产品采集、产品入库、产品出库以及产品库存管理的每个控制点着手,规范操作过程,提高服务质量,准确地掌握存储在数据库中的产品的动向,更加合理的分配存储仓储资源,提高仓储的利用率,实现存储管理的自动化处理。设计的系统主要有以下特点:1.采用人机交互界面,能够使用户有更好的使用体验。2.设计的仓储管理系统操作简单、使用方便、响应速度快。3.能够提供准确的历史记录,方便核对信息。4.减少了人工投入,节约时间和成本。5.系统易于维护性、拓展性好。21.2 国内外发展状况与趋势1.2.1 国内外发展状况如今在国内外,仓库管理系统屡见不鲜,基本每个大中型企业都有其自己的管理系统,网上也有很多开源的数据管理平台,但是拥有良好技术支持的收费平台还是使用最多的。国内外诸多学者也运用先进的技术及设备对仓储管理提出新的方案。王永辉等人将 RFID 技术、机器人自动码垛技术、自动开箱技术和周转箱清洗机技术等相结合,构建了电能计量器具多品规,高频次在有限空间内的识别、分类缓存和全自动高效运送的难题,并实现库房无人工作用。马翔运用ZigBee 无线网络和工控机构建了星型结构的立体仓库自动化物流控制系统,并提出堆垛机的二维模型;该系统具有规模可调整、布置灵活方便等特点。B.Bektas 设计了基于 RFID 和 ZigBee 无线网络的自动存储识别的智能仓储系统,最大限度的消除操作中的人为错误,确保自动核实系统的在放置货物时没有错误。A.Mohammed 等人研究了 RFID 在智能仓储配送中心的应用,开发了多目标优化模型,并进行仿真验证,设计出仓储与配送功能集成的智能仓储系统 1。1.2.2 发展趋势随着全球经济一体化的快速发展,仓储管理系统所呈现出多样化及智能化越来越被人们所看好。目前的发展趋势主要为以下几点:1. 以射频识别技术 (RFID) 为代表的新技术正在深刻地影响着仓储管理和仓储管理系统, 甚至孕育着一场中国特色的“物流革命 ”2。2. 商业智能技术 (BI) 在仓储管理系统中将越来越多的得到应用。商业智能就是利用数据挖掘技术开发、积累的数据信息。使之变成可以利用的可靠知识 2。3. 准时生产方式 (JIT) , 物流人都知道配送将越来越成为仓储管理系统服务的主要市场需求。随着市场的逐步成熟, 仓储管理在流程中的整合作用也将越来越明显, 传统仓库亦将向配送中心靠拢 2。1.3 主要研究内容本文主要围绕仓储管理系统设计,此过程设计包含了数据库的选取及使用,3交互界面的绘制、微型电子锁的控制等多个设计内容,其主要完成以下设计内容:1.查阅国内外仓储管理系统的文献与资料,掌握国内外研究现状及常用的技术手段。2.掌握仓储管理系统常用的技术框架,掌握其实现的基本逻辑关系,并学习其基本技术手段。3.拟定小型仓储管理系统的总体设计方案。 4.对管理系统进行软件设计,包括:数据库表,人机交互界面,后台程序编写等。5.对系统硬件进行设计,包括:元器件柜锁的改装,微型电子锁驱动电路设计等,并制作相关的 PCB 板。6.将仓储管理系统的软硬件进行联调,进行综合调试。1.4 本章小结本章首先介绍了所选课题的目的和意义,概括出仓储管理系统在国内外的研究现状及其发展趋势,从而明确了设计的主要研究方向。452 管理系统总体方案设计2.1 任务要求仓储系统含有如下部分。存放使用带有柜门的抽屉式元件柜,元器件的柜门使用微型电子锁,电子锁通过蓝牙模组连接到控制嵌入式平板电脑,该平板电脑通过 WIFI 接入校园网中,同时配备一把扫码枪连接到平板电脑上,连接关系如图 2.1 所示。智 能 电 子 锁嵌 入 式 平 板 电 脑元 器 件 柜蓝 牙 连 接扫 码 枪WIFI接 入 校 园 网图 2.1 系统结构图开发一套专用软件系统一套,需要实现如下功能:提供不低于两种登录方式,建议使用用户名+密码、人脸识别登录。提供两种取元件方式,临时提取元件、通过使用机电工程创新研发中心系统上提交订单,生成相应的条形码,通过扫描条形码,提取元件。系统应提供元件入库时的操作入口,仅供系统管理人员使用。2.2 总体方案设计本课题所设计的小型仓储管理机电系统主要分为软件设计部分与硬件设计部分,其中软件部分主要包括数据库设计、人机交互界面设计等,硬件部分主要包括元器件锁的改装、监控摄像头、微型电子锁控制部分等如图 2.2 所示。6小 型 仓 储 管 理机 电 系 统硬 件 设 计软 件 设 计数 据 库 设 计 人 机 交 互 界 面设 计 元 器 件 柜 锁 改装 扫 码 枪 微 型 电 子 锁 控制 部 分图 2.2 管理系统总览图2.2.1 架构设计常见的软件架构有 B/S 架构与 C/S 架构,B/S 是根据浏览器功能,贴心设计的一种网络结构模式,将系统的核心功能集中起来,由服务器进行统一管理,用户通过 Web 浏览器对数据库进行访问,实现数据操作。C/S 主要分为服务器

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