基于STM32的LED簡易倉庫定位指示系統設計

周華

摘 要：隨著電子信息技術的發展，現代倉庫管理基本實現了條形碼管理。但商品出入庫仍存在存放位置定位困難的問題。為了提高商品出入庫作業效率，本文設計了一種基于STM32的LED簡易倉庫定位、指示系統，該系統包含數據解析和執行兩部分，方便引導物流作業員對商品進行準確定位，實現快速出庫和入庫。該系統設計簡單，成本低廉，對提高出入庫作業效率具有重要價值。

關鍵詞：倉庫管理；stm32；定位系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.107

1 引言

本系統需求來源于物流倉儲現場作業。雖然物流數據庫管理系統已很成熟，但是物流作業人員仍面臨商品出入庫時無法快速準確定位商品位置的問題，商品定位花費時間成本很高。因此設計一個定位引導系統非常必要，可以大大降低人力成本、提高工作效率。倉庫中貨物放置類型可以分為稀疏型和緊密型兩類。稀疏性貨物占據位置和空間較大，容易查找定位；而緊密型貨物位置和空間相互接近，需仔細尋找才能確定準確位置。本設計采用單片機控制三色LED指示燈對緊密型倉儲中商品的準確位置進行定位和引導。

2 系統方案設計

倉庫管理采用指示系統與數據庫系統結合的管理方式，在倉儲作業時增加智能定位引導功能，用于實現倉庫物料快速入庫、出庫和查詢，保證作業人員快速準確地完成作業。

倉庫LED定位指示系統接收來自倉庫管理系統的命令數據，按照指示命令點亮三色LED定位指示燈實現位置引導。倉庫定位指示系統由數據解析系統和執行系統兩部分組成。數據解析系統基于STM32硬件平臺進行開發，采用Linux操作系統。上位機電腦上運行的數據庫管理系統通過本地局域網發送的數據和指令，數據解析系統接收數據。在對數據解析后，通過串口發送給執行系統。執行系統采用性價比高的8位STC89C52單片機為核心構建，根據串口接收的指令，控制對應的LED指示燈點亮，實現商品位置引導定位。總系統框圖如1所示。

3 數據解析系統

數據解析系統通過無線局域網接收電腦發送數據命令，通過通信協議完成轉換后，發送到執行系統。數據解析系統基于Linux操作系統，采用多進程機制工作：Socket進程和RS485進程。Socket進程負責數據解析系統與PC上位機的通信。RS485進程控制與執行系統之間的通信，兩個進程之間通過消息隊列實現數據通信。如圖2所示。

3.1 Socket進程

啟動數據解析系統后，Socket進程父進程啟動，等待PC機傳輸數據。一旦收到數據連接請求，父進程就創建一個子進程。父進程功能不變，繼續等待PC機傳輸數據。子進程則接受上位機數據，并對數據進行解析，加入校驗碼等信息，打包封裝成發送給單片機執行系統的數據包，發送到消息隊列等待發送。

3.2 RS485子進程

RS485進程阻塞式讀取消息隊列中的數據。在讀取數據后立刻打開串口設備，對串口進行初始化設置；然后打幵總線驅動器設備，把總線驅動器狀態置為發送總線數據狀態；最后把讀取的數據經過串口設備發送至總線。RS485進程能夠創建消息隊列，阻塞式從消息隊列中讀取數據，打開串口和總線驅動器設備，發送數據給總線。

4 執行系統

執行系統主要由單片機系統電路和LED陣列電路組成。單片機負責和上位機進行通信，接收數據和指令。LED陣列電路實現引導定位功能。每個位置LED有三種顏色，對應商品的入庫、出庫和查詢定位。由于單片機的IO口資源有限（4組32個），所以使用74HC154譯碼器對IO口進行擴展。將LED定位擴展為144個點位。

同一執行系統（同一單片機）每次只能實現入庫、出庫和查詢三種功能中的一種功能。但不同執行系統（不同單片機）之間，可以實現不同功能。

5 結語

本系統硬件成本低廉，制作簡單，功能豐富。通過與PC機商的物流數據庫系統結合，可以實現為商品位置進行查詢，出入庫定位指引功能。方便作業人員快速完成物流作業。節約了成本，提高了工作效率。

參考文獻：

[1]王世英.淺談材料入庫、出庫及倉庫管理[J].大陸橋視野，2011（10）

：39，41.

[2]徐逸夫.Linux下基于socket多線程并發通信的實現[J].通訊世界，2016（16）：86.

[3]歐軍，吳清秀，裴云等.基于socket的網絡通信技術研究[J].網絡安全與應用，2011（07）：19-21.

[4]熊文，王莉，肖健等.一種RS485串口通信電路的高可靠性設計 [J].自動化與儀器儀表，2017（03）：43-45.

[5]王樹梅.基于現場總線的溫室多點監測系統的設計[J].數字技術與應用，2016（10）：151-152.