基于RFID技術的圖書館管理系統(tǒng)設計

基于RFID技術的圖書館管理系統(tǒng)設計XXXX班級摘要：詳細闡明了基于RFID技術設計的數(shù)字化高校智能圖書館管理系統(tǒng)的工作原理及其整體結構。該系統(tǒng)的圖書與借閱證使用RFID標簽，通過在每個書架一側(cè)安置終端自助借還機，學生可多節(jié)點自助借還書籍，從而避免了高峰期的前臺擁堵；同時，要求讀者將已借書籍還至指定書架，規(guī)范了學生的借還行為，節(jié)省了館員整理上架的工作量，更好地提高了圖書流通管理和典藏管理的工作效率。該系統(tǒng)將進出口分膈為兩個通道，高校學生可攜帶圖書館書籍進入館內(nèi)閱讀，帶出時需在出口處檢測機進行檢驗書籍，可方便學生準備考試及閱讀，實現(xiàn)了開放化、規(guī)范化、智能化的高校圖書館管理，具有安全、可靠、方便、易維護等優(yōu)點。關鍵字：RFID；自助借還；開放化；物聯(lián)網(wǎng)智能圖書館；安全可靠進行借閱登記方能通行。圖3所示是系統(tǒng)的出口設置檢測流程。圖4所示是該圖書館的人員出館數(shù)據(jù)庫更新流程。圖3出館流程圖4人員出館數(shù)據(jù)庫更新流程2硬件組成硬件組成主要包括自助借還機硬件和圖書館系統(tǒng)柜臺工作站及出口檢測站主機硬件。2.1自助借還機硬件本系統(tǒng)的自助借還機主要由主控MCU、液晶顯示、無線收發(fā)模塊和射頻讀寫芯片、天線及匹配電路組成。主控MCU采用STM32，主要提供對射頻讀寫芯片、液晶顯示以及無線模塊收發(fā)的控制操作。射頻讀寫芯片采用RC522，利用先進的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在l3.56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議，支持ISO14443A的多層應用。它負責接收主控MCU的控制信息并完成與RFID標簽的通信操作。為了發(fā)送、接收穩(wěn)定的高頻信號，射頻讀寫芯片要通過高頻濾波電路與天線部分連接。天線部分，包括線圈及匹配電路為讀寫模塊實現(xiàn)射頻通信必不可少的一部分。讀寫模塊要依靠天線產(chǎn)生的磁通量為RFID卡提供電源，在讀寫模塊與RFID卡之間傳送信息。液晶使用12864，四行顯示分別為高校智能圖書館自助借還系統(tǒng)、學號、書籍名、狀態(tài)。無線收發(fā)模塊采用LSDRF4310N01無線模塊，它是基于TI射頻集成芯片CCll01的射頻模塊，是一款商陛能射頻收發(fā)器，可廣泛應用于各種場合的短距離無線通信領域。自助借還機具有體積小、功耗低、傳輸距離遠、抗干擾能力強等特點。圖5所示是自助借還機的硬件框圖。圖5自助借還機硬件框圖2.2圖書館系統(tǒng)柜臺工作站及出口檢測站主機硬件本系統(tǒng)以STM32為主板連接無線模塊、網(wǎng)絡接口、柜臺工作站的PC上位機、出口檢測讀卡器以及作數(shù)據(jù)庫的SD卡。圖6所示是系統(tǒng)主機硬件框圖。圖6主機硬件部分3程序設計與實現(xiàn)程序設計主要包括讀卡器模塊中的控制程序和數(shù)據(jù)庫管理程序。3.1讀卡器模塊中的控制程序 通過對主控MCU的編程，控制射頻讀寫芯片根據(jù)ISO/IEC4443協(xié)議與RFID卡進行射頻通信，完成對RFID卡的各種操作以函數(shù)形式合理封裝，供二次開發(fā)的用戶調(diào)用。控制程序主要有通信握手、數(shù)據(jù)發(fā)送、數(shù)據(jù)接收中斷服務、譯碼糾錯、RC522通信、讀數(shù)據(jù)以及控制液晶顯示，所有控制程序采用單片機C語言實現(xiàn)。3.2數(shù)據(jù)庫管理程序數(shù)據(jù)庫管理程序主要完成數(shù)據(jù)庫的建立和對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的查詢、設置，同時要負責接收從讀卡器傳來的數(shù)據(jù)并進行相應處理操作，數(shù)據(jù)庫管理程序用C語言編寫。數(shù)據(jù)庫的建立：在數(shù)據(jù)庫中建兩張表，一張記錄館藏書籍信息，另一張記錄個人資料及其圖書借閱情況。館藏書籍信息表由書籍標簽序列號、名稱、所在書架號、作者、出版社、出版日期及借閱狀態(tài)等字段組成；個人資料及其圖書借閱情況表由學號、姓名、照片及所借書籍名稱、序列號、所在書架號、借閱時間、期限、允許再次借閱的書籍數(shù)目、出入館狀態(tài)等字段組成。兩張表都可以在有權限的條件下進行添加、修改、刪除等操作；查詢則不設權限，可按學號、姓名、書籍名稱、序列號、索書號等進行查詢。數(shù)據(jù)接收及處理：讀取數(shù)據(jù)由后臺線程完成，線程在程序運行時即創(chuàng)建。讀卡器傳來的數(shù)據(jù)存放在程序緩沖區(qū)中，此緩沖區(qū)已在程序初始化時分配?！z測到程序緩沖區(qū)中有數(shù)據(jù)就對數(shù)據(jù)進行讀取，并經(jīng)處理后寫入數(shù)據(jù)庫中。4結語本系統(tǒng)一次性投入成本比較低，而且能夠很好地和現(xiàn)有的圖書館系統(tǒng)融合。以射頻識別技術為主實現(xiàn)高效借還，節(jié)約人力。在各書架都能實現(xiàn)自助借還書，避免長時間排隊等待借還的情況，同時減少館員數(shù)量的需求，并使得圖書管理規(guī)范化。規(guī)范學生借還書行為，要求借書學生必須將書籍還回指定書架方能消除借書記錄，避免了