基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于实验室设备的管理领域，涉及一种基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统。
【背景技术】
[0002]高校实验室设备是高校从事教学、科研及新产品开发的重要物质资源，它的管理好坏直接影响学校教育是否能够正常开展。现有技术中，大部分高校还采用传统的人工操作模式对实验室设备进行管理，即对已有的实验设备信息、使用情况等信息进行人工登记，登记工作繁琐，且效率极低，当需要用到某一项实验设备时，首先需要人工查阅管理档案，然后根据档案记载在设备存放地点进行查找，对于设备的管理非常不方便，严重影响教学质量。同时，传统的设备管理中通过人工登记设备信息，只能标示设备的名称、型号、规格及购期等信息，并通过粘性标签粘贴到相应的设备上，此类标签易篡改且无法动态更新，时间久了还容易脱落，造成无标签信息的设备出现，导致实验设备管理混乱，此外，通过人工对设备信息进行统计、查找容易出错，导致设备管理不到位，不利于实验室科研教学的顺利开展，更不利于当前高校开放实验室的要求，降低了实验设备的利用率，进一步影响高校的教育质量。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型提供了一种基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，无需人工手写对设备信息进行管理，而通过智能手段对实验设备进行管理、查找，极大地降低了工作人员的工作强度，且提高了设备管理工作的效率。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]一种基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，它包括
[0006]一个自动录入实验设备的信息、基于Arduino技术的手持终端设备，以及与实验设备数量相同的基于Arduino技术的定位节点设备，每个定位节点设备固设于一个相应的实验设备上，且手持终端设备与所有的定位节点设备之间无线相连接形成网络。
[0007]作为对本实用新型手持终端设备的限定:所述手持终端设备包括
[0008]用于作为控制中心、基于Arduino技术的第一控制模块，所述第一控制模块具有扫描信号输入端、信息读写端、显示输出端、指令输入端、电源输入端；
[0009]用于扫描实验设备对应的条形码信息的条形码扫描模块，其信号输出端连接第一控制模块的扫描信号输入端；
[0010]用于将实验设备信息写入实验设备上的控制器件内，或读取实验设备上控制器件信息的RFID读写模块，所述RFID读写模块连接第一控制模块的信息读写端；
[0011]用于与实验设备上的控制器件进行通信的第一通信模块，所述第一控制模块通过第一通信模块与实验设备上的控制器件相连接；
[0012]用于外部信息输入并进行显示的触屏显示模块，所述触屏显示模块的信号输入端连接第一控制模块的显示输出端，其指令输出端连接第一控制模块的指令输入端；
[0013]用于作为电源动力的第一电源模块，所述第一电源模块的电源输出端通过第一电源转换模块分别连接第一控制模块、条形码扫描模块、触屏显示模块、RFID读写模块、第一通信模块的电源输入端。
[0014]作为对本实用新型手持终端设备的进一步限定:所述第一控制模块采用处理器核心为ATmega2560芯片的Arduino UNO控制模块，所述ATmega2560芯片具有多路串行通信接口、数字输入/输出口，以及模拟输入口 ；
[0015]所述RFID读写模块为MF RC522芯片；
[0016]所述第一通信模块为XBee模块；
[0017]所述条形码扫描模块采用核心为Vancode M1206芯片的扫描模块；
[0018]所述触屏显示模块为串行、电容型显示屏；
[0019]所述电源模块为锂电池；
[0020]所述第一电源转换模块包括用于为锂电池充电的充电电路，以及将锂电池的电压转换为满足其他模块电压的第一电压转换电路，所述充电电路的电源输入端用于与外界220V交流电相连接，电源输出端连接锂电池的正负极；所述第一电源转换电路的输入端连接锂电池的正负极，输出端连接所述的第一控制模块、条形码扫描模块、触屏显示模块、RFID读写模块、第一通信模块的电源端。
[0021]作为对本实用新型手持终端设备的更进一步限定:所述充电电路包括CN3052A芯片及其外围电路；所述第一电压转换电路包括AP1509-5.0芯片与外围元器件构成的第一转换电路和AS1117-3.3V芯片与外围元器件构成的第二转换电路，所述AP1509-5.0芯片构成的第一转换电路电压输入端连接锂电池的正负极，电压输出端输出5.0V直流电，同时还连接ASl117-3.3芯片构成的第二转换电路。
[0022]作为对本实用新型手持终端设备的另一种限定:所述手持终端设备包括外置天线接口和USB接口，所述外置天线接口与USB接口均与第一控制模块相连。
[0023]作为对本实用新型定位节点设备的限定:所述定位节点设备包括
[0024]用于作为控制中心、基于Arduino技术的第二控制模块，所述第二控制模块具有通信端、信息写入端、指示信号输出端、电源输入端；
[0025]用于实现设备ID识别及定位的RFID标签模块，所述RFID标签模块连接第二控制模块的信息写入端；
[0026]用于与手持终端设备进行通信的第二通信模块，所述第二控制模块通过第二通信模块与第一通信模块相连接；
[0027]用于作为电源动力的第二电源模块，所述第二电源模块的电源输出端通过第二电源转换模块分别连第二控制模块、RFID标签模块、第二通信模块的电源输入端；
[0028]用于作为指示设备位置所在的指示模块，所述指示模块的信号输入端连接第二控制模块的指示信号输出端。
[0029]作为对本实用新型定位节点设备的进一步限定:所述第二控制模块采用处理器核心为ATmega2560芯片的Arduino UNO控制模块，所述ATmega2560芯片具有多路串行通信接口、数字输入/输出口，以及模拟输入口 ；
[0030]所述RFID标签模块为MF RC522芯片；[0031 ] 所述第二通信模块为XBee模块；
[0032]所述第二电源模块为干电池；所述第二电源转换模块的输入端连接干电池的正负极，输出端连接所述的第二控制模块、RFID标签模块、第二通信模块的电源端。
[0033]作为对本实用新型定位节点设备的更进一步限定:所述第二电源转换模块包括AP1509-5.0芯片与外围元器件构成的第三转换电路和AS1117-3.3V芯片与外围元器件构成的第四转换电路，所述AP1509-5.0芯片构成的第三转换电路电压输入端连接干电池的正负极，电压输出端输出5.0V直流电，同时还连接AS1117-3.3芯片构成的第四转换电路。
[0034]由于采用了上述技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的技术进步在于:
[0035](I)本实用新型具有手持终端设备和定位节点设备，其中手持终端设备能够自动录入每个实验设备的信息，无需人工手写管理，极大地提高了设备管理的工作效率，避免了人工管理出现的错误；而进行管理的每个实验设备上均设有一个定位节点设备，手持终端设备能够与每个定位节点设备进行通信定位，因此，当需要使用某一实验设备时，无需人工翻阅查找，只需要通过手持终端设备就能自动寻找到所需要的设备，同时，由于每个实验设备均具有定位节点设备，因此实验设备的信息无需使用标签进行标示，免除了标签脱落而造成的麻烦；<