模块UlO均启动，组网指示灯LED2、LED4亮，本实施例的第一Xbee模块U8初始化，同时对定位节点设备上的Xbee节点扫描，其中第一 Xbee模块U8工作于协调器方式，该模块向所有定位节点设备的第二控制模块广播发送Xbee节点扫描指令，节点响应后，读取网络范围内所有第二 Xbee模块UlOXbee节点的MAC地址，在手持终端设备上完成所有定位节点设备的注册，创建网络拓扑关系，完成组网工作；然后通过手持终端设备的触屏显示模块编辑网络范围内扫描到的各个实验设备的信息，信息包括设备类型、购买时间、价格、运行状态、设备位置代码及采集的设备条形码信息，通过RFID读写模块和第一 Xbee模块U8将编辑好的设备信息写入相应定位节点设备内的RFID标签模块中；最后，由于第一 Xbee模块U8、第二 Xbee模块UlO内置定位协议及定位算法，可以实时判断设备节点所处的相对位置，因此，工作人员只需要启用本手持终端设备的定位功能，第一 Xbee模块U8将该定位指令发送给被定位节点设备的第二Xbee模块U10，定位节点设备的第二控制模块接收该指令后即发出声光提示，完成实验设备的定位。
[0083] 此外，本实施例还能够实现实验设备信息的实时更新及查看:当设备信息发生变化时，通过触屏显示模块在完成对设备信息的更新，然后通过Xbee网络将更新的信息同步至对应的定位节点设备内完成信息的更新；而当手持终端设备由于程序跑飞等原因死机时，通过复位按钮完成软件重启；同时，由于本实施例的手持终端设备还设有外置天线，因此当距离较远网络信号较弱时，可以通过外接天线方式提高发射和接收功率，以保证网络稳定和数据可靠传输。
【主权项】
1.一种基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于:它包括 一个能够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。2.根据权利要求1所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于:所述手持终端设备包括 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； 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； 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； 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； 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； 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。3.根据权利要求2所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于: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 ； 所述RFID读写模块为MF RC522芯片； 所述第一通信模块为XBee模块； 所述条形码扫描模块采用核心为Vancode M1206芯片的扫描模块； 所述触屏显示模块为串行、电容型显示屏； 所述电源模块为锂电池； 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。4.根据权利要求3所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于: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AS1117-3.3芯片构成的第二转换电路。5.根据权利要求2至4中任意一项所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于: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接口均与对控制模块相连。6.根据权利要求2至4中任意一项所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于:所述定位节点设备包括 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； 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； 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； 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； 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。7.根据权利要求6所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于: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 ； 所述RFID标签模块为MF RC522芯片； 所述第二通信模块为XBee模块； 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。8.根据权利要求7所述的基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，其特征在于: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。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于Arduino技术的实验室设备管理定位系统，它包括一个能够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。本实用新型结构简单、操作方便，极大地提高了实验设备管理的工作效率，且避免了人为错误的出现。本实用新型适用于高校实验室的实验设备管理。
【IPC分类】H04L29/06, G06Q50/20, G06Q10/06
【公开号】CN204650586
【申请号】CN201520380120
【发明人】胡成祥
【申请人】石家庄经济学院
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月5日