一種基于RFID的圖書館智能圖書分類系統設計

袁春友 鐘杰

摘要

針對圖書館圖書人工分類方式效率低的現狀，提出了基于射頻識別的智能圖書分類系統。系統的機械設計采用斜入式滑道結構，利用機控開合門的智能開閉控制圖書滑入指定類別的存書箱。控制系統結合RFID數據采集原理，選用AT89C51單片機做主控芯片，配以輸入、顯示、射頻識別和開合門控制四個模塊，實現了對圖書的智能分類。

【關鍵詞】射頻識別 斜入式滑道 AT89C51 智能分類

1 引言

隨著RFID技術的發展，圖書自助借閱在圖書館得到普及，圖書借閱變得更簡單。但在同時，借閱者在自主歸還圖書時的隨意性使各種類別圖書摻雜在一起，給圖書整理入柜帶來很大困難。目前圖書館整理圖書入柜多采用人工分類整理的方式，工作量大，易導致分類錯誤。因此，本文設計了一種基于射頻識別的智能圖書分類系統。

2 智能圖書分類機方案綜述

系統的控制部分利用RFID技術，對圖書進行唯一識別，并將識別所獲得的信息返回到主控單片機，單片機根據程序所設定的分類標準對圖書進行歸類后，精確控制指定圖書暫存箱開合門的開閉，使圖書沿滑道滑入該類別的圖書暫存箱里。系統的機械部分起物理引導圖書定向滑動和暫時保存圖書的作用。

3 機械構造設計

機械部分由斜坡滑道、自動開合門和圖書暫存箱組成。斜坡滑道的坡度為15度，材質選用表面光滑的合金，其質量較輕，價格低廉，便于加工。開合門的旋轉軸處安裝一個直流電機，通過單片機控制電機的轉動來控制開合門的開閉。圖書暫存箱位于斜坡滑道正下方，其上側是開合門，圖書從此處進入，其前側為一扇單開門，圖書從此處取出。如圖1所示。

4 智能控制系統設計

4.1 射頻識別原理與數據采集

RFID是一種非接觸性的自動識別技術。無源RFID系統通過讀卡器發射微波信號，由電子標簽接收微波信號，此信號和標簽中的信息進行組合后反射回電子標簽讀出裝置，再由讀卡器接受返回的組合信號，經過內部處理將電子標簽中特定的信息讀取出來。本文數據采集的方式是利用芯片U2270B對接收到的數據進行解調并以曼徹斯特碼的形式發送給MCU，MCU通過控制U2270B讀取射頻標簽上的數據，兩者結合實現對射頻數據的讀寫。由于芯片U2270B不具有對曼徹斯特碼進行解碼的功能，所以需要利用MCU編寫程序進行解碼，在解碼完成后，MCU向主控MCU發出讀取數據的請求，由主控mcu完成數據的讀取。如圖2所示。

4.2 控制系統

控制系統以單片機為核心，外圍由輸入模塊、射頻識別模塊、開合門控制模塊以及顯示模塊組成。輸入模塊通過按鍵控制還書的開始和結束，射頻識別模塊向單片機傳送所識別的數據，開合門控制模塊根據單片機指令控制圖書暫存箱開合門的開合狀態，顯示模塊顯示所識別到的圖書類別。本設計單片機選用AT89C51，其外圍電路簡單，成本低，可靠性高。如圖3所示。

5 結語

本文基于RFID的圖書館智能圖書分類機的設計實現了圖書分類的智能化，用智能控制代替人工分類，降低了圖書館的管理成本。利用對電子標簽識別的唯一性，能避免由人為因素引起的分類錯誤，提高了分類效率，具有良好的應用前景。本設計未考慮圖書在智能分類過程中磨損以及損壞的情況，在具體應用中可以從減少摩擦、碰撞等方面進行改進。

參考文獻

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