一种基于rfid技术的实验室元器件管理系统的制作方法

文档序号:10966646
一种基于rfid技术的实验室元器件管理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种实验室元器件管理系统,包括无线射频识别器、PC机、数据管理服务器、微控制器、输入单元。无线射频识别器包括设于各类元器件的多个RFID电子标签,每个RFID电子标签存储一类元器件的库存信息。无线射频识别器响应控制信号而更新RFID电子标签存储的库存信息,并将更新后的库存信息发送到数据管理服务器存储。PC机根据接收用户输入的元器件名称从数据管理服务器查找该元器件的库存信息。输入单元接收用户输入的元器件的存入或取出信号以及存入或取出数量。微控制器根据用户输入的元器件的名称、存入或取出信号以及存入或取出数量产生控制信号通过PC机发送至无线射频识别器。本实用新型具有使用方便可靠高效的特点。
【专利说明】
一种基于RF ID技术的实验室元器件管理系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及实验室元器件管理系统,特别是涉及一种基于RFID技术的实验室元器件管理系统。
【背景技术】
[0002]随着越来越多智能电子产品技术的快速发展,硬件电路PCB板的焊接与调试工作已经成为众多半导体集成电路研发机构以及工科类高校必不可少的一个环节,这导致硬件研发公司以及工科类高校的实验室中的元器件管理工作日益复杂。目前,实验室元器件管理工作都是由一个或者若干实验室管理员来完成,投入的人力和时间成本非常高,但是准确度不高,主要原因是:
[0003]首先,实验室中电子元器件、IC芯片种类以及封装尺寸繁多,人工登记备注不易完成;
[0004]其次,实验室中电子元器件、IC芯片在采购入库和焊接出库后的数量变化上登记难度极大;
[0005]再次,实验室中电子元器件、IC芯片种类繁多,找到指定的某一款芯片需要花费很长时间,大大降级了实验室管理员的工作效率。
[0006]因此,需要提供一种性能稳定、准确度高以及人工工作量小的实验室元器件管理方法。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种能够方便、可靠地管理实验室元器件的系统。
[0008]为达成上述目的,本发明提供一种实验室元器件管理系统,包括无线射频识别器、PC机、数据管理服务器、微控制器、输入单元、显示屏和电源电路,其中,所述无线射频识别器包括设于各类元器件的多个RFID电子标签,每一所述RFID电子标签存储一类元器件的库存信息,所述库存信息包括该类元器件的名称、库存数量、所处存储柜编号;所述无线射频识别器用于响应控制信号更新一类元器件的RFID电子标签存储的库存信息,以及将更新后的该类元器件的库存信息发送至所述PC机;所述PC机与所述无线射频识别器、所述数据管理服务器以及所述微控制器相连,其将所述无线射频识别器更新的库存信息发送至所述数据管理服务器存储,以及根据用户输入的元器件名称从所述数据管理服务器查找该元器件的库存信息并通过所述显示屏显示;所述输入单元用于接收用户输入的元器件的存入或取出信号以及存入或取出数量;所述微控制器根据用户输入的所述元器件的名称、所述存入或取出信号以及所述存入或取出数量产生所述控制信号,并将所述控制信号通过所述PC机发送至所述无线射频识别器;所述电源电路用于为所述无线射频识别器、PC机、数据管理服务器、微控制器、输入单元和显示屏提供工作电源。
[0009]优选的,所述微控制器接收所述PC机查找出的该类元器件的库存信息并控制所述显示屏显示;以及根据用户输入的所述元器件的名称、所述存入或取出信号以及所述存入或取出数量更新该类元器件的库存信息并控制所述显示屏显示更新后的库存信息。
[0010]优选的,所述RFID电子标签贴附于装有同一类元器件的防静电包装袋表面。
[0011]优选的,所述无线射频识别器包括RF ID天线、RF ID读写器、RF ID控制器;所述RF ID读写器通过所述RFID天线以扫描的方式与所述RFID电子标签建立通信;所述RFID控制器响应于所述控制信号更新所述元器件的库存信息,并将更新后的库存信息经所述RFID读写器及所述RFID天线发送至所述RFID电子标签,同时传送至所述PC机。
[0012]优选的,所述电源电路包括220V市电电源输入模块、DC/DC12V电源模块、第一滤波电路、5V稳压电源芯片、第二滤波电路、3.3 V稳压电源芯片、5V电源输出模块、3.3 V电源输出模块,其中,所述220V市电电源输入模块为所述无线射频识别器、所述PC机以及所述DC/DC12V电源模块提供工作电源;所述DC/DC12V电源模块将220V市电转换为12V直流电源;所述第一滤波电路、5V稳压电源芯片、5V电源输出将所述DC/DC12V电源模块输出的12V直流电源进行滤波并输出5V直流电源为所述显示屏提供工作电源;所述第二滤波电路、3.3V稳压电源芯片、3.3V电源输出将所述5V电源输出的电压进行滤波并输出3.3V直流电源,为所述微控制器提供工作电源。
[0013]优选的,所述实验室元器件管理系统还包括语音播放装置,所述微控制器根据用户输入的所述元器件的名称、所述存入或取出信号以及所述存入或取出数量更新该类元器件的库存信息并控制所述语音播放装置播放更新后的库存信息。
[0014]优选的,所述语音播放装置包括震荡电路、复位电路、扬声器驱动电路、扬声器、语音播放芯片,其中,所述震荡电路用于控制语音播放速度,所述复位电路用于将所述扬声器复位到消声状态,所述的语音播放芯片用于通过所述扬声器驱动电路驱动所述扬声器输出语音信号。
[0015]优选的,所述输入单元为具有多个按键的按键输入装置。
[0016]优选的,所述PC机提供界面以供用户输入所需查找的元器件名称及查看该元器件的库存信息。
[0017]相较于现有技术,本实用新型的有益效果在于通过无线射频识别器基于RFID技术实现了实验室元器件入库以及出库库存信息的更新和查找功能,实验室管理员可随时通过PC机查询任意元器件的数量和所在存储柜的编号信息,消除了单纯采用人工方式管理实验室元器件出入库存在的准确性不高及耗时耗力等问题,并且具有人机界面交互友好、使用方便、安全可靠等特点。
【附图说明】
[0018]图1所示为本实用新型一实施例实验室元器件管理系统的方块图;
[0019]图2所示为本实用新型一实施例实验室元器件管理系统的无线射频识别器的方块图;
[0020]图3所示为本实用新型一实施例实验室元器件管理系统的输入单元的示意图;
[0021]图4所示为本实用新型一实施例实验室元器件管理系统的语音播放装置的方块图;
[0022]图5所示为本实用新型一实施例实验室元器件管理系统的电源电路的方块图;
[0023]图6所示分别为本实用一实施例实验室元器件管理系统的PC机元器件管理界面的示意图。
【具体实施方式】
[0024]为使本实用新型的内容更加清楚易懂,以下结合说明书附图,对本实用新型的内容作进一步说明。当然本实用新型并不局限于该具体实施例,本领域内的技术人员所熟知的一般替换也涵盖在本实用新型的保护范围内。
[0025]请参阅图1,实验室元器件管理系统包括无线射频识别器1、PC机(电脑)2、数据管理服务器3、微控制器(M⑶)4、显示屏5、输入单元6和为上述各部分提供工作电源的电源电路7。其中,无线射频识别器包括设于各类元器件的多个RFID电子标签,每一个RFID电子标签存储一类元器件的库存信息,库存信息包括该类元器件的名称、封装尺寸、库存数量、所处存储柜编号等信息。无线射频识别器I能够响应于控制信号而更新相应的一类元器件上的RFID电子标签所存储的库存信息,以及将更新后的该类元器件的库存信息发送至PC机2,PC机2则将更新后的该类元器件的库存信息发送至数据管理服务器3存储。另一方面,PC机2还提供一实验室元器件管理界面供用户输入所需查找的元器件名称及查看该元器件的库存信息请参阅图6所示,其为本实施例PC机的实验室元器件管理界面示意图,实验室管理人员可以通过PC机实时访问数据管理服务器获取到如图示界面,看到任意一类元器件的名称对应的封装尺寸、数量、所在存储柜编号等记录信息。并通过显示屏5显示。具体的,PC机是将接收的元器件的库存信息通过串口发送给微控制器4,再由微控制器4控制显示屏5(例如LCD液晶显示屏)来显示。当需要进行元器件的出入库动作时,用户可先通过PC机输入所需进行出入库的元器件的名称,然后通过输入单元6输入存入或取出信号以及存入或取出数量,输入单元6接收用户的输入后通过串口发送给微控制器4,微控制器4根据PC机接收的该元器件的当前库存信息、用户输入的存入或取出信号以及存入或取出数量产生控制信号,然后将该控制信号通过PC机2发送至无线射频识别器I,由此无线射频识别器I可以对RFID电子标签的信息进行更新,实现对实验室元器件的出入库有效地管理。
[0026]请参见图2,其所示为无线射频识别器I的方块图。无线射频识别器包括RFID电子标签10、RFID天线11、1^10读写器12、1^10控制器13。其中1^10天线11在1^10电子标签10和RFID读写器12之间传递射频信号,S卩,RFID天线11接收元器件的RFID电子标签10所发出信号的频率并将RFID电子标签1中存储的库存信息(包括元器件的名称、数量、所在存储柜编号等)发送给RFID读写器12,以及将RFID读写器12输出的更新的库存信息传送至RFID电子标签1(LRFID读写器12通过RFID天线11以扫描的方式与RFID电子标签10建立通信,RFID控制器13响应于微控制器发出的控制信号更新该元器件的库存信息,并将更新后的库存信息通过RFID读写器、RFID天线传送至RFID电子标签以及发送给PC机。
[0027]较佳的,每一类的元器件都被装入一个防静电包装袋,而该类元器件对应的RFID电子标签则贴附于防静电包装袋的表面。如图3所示,在本实施例中,输入单元6为具有多个按键的按键输入装置,其设定了 16个按键,分别是:‘入库’、‘出库’、‘确认’、‘取消’、数字键‘ O ’至‘ 9 ’、‘ 00 ’、‘ 000 ’。当实验室有元器件出库时,实验室管理员可根据PC机查找到的该器件芯片的所在存储柜编号,非常容易找到器件清单中的元器件,之后将所需个数的元器件及该元器件包装袋上的电子标签取出放置于RFID读写器表面,按下输入装置的‘出库’按键,通过数字键输入出库的数量,再按下‘确定’按键。此时,微控制器将出库信息生成控制信号并将其通过PC机发给RFID控制器,RFID控制器对该元器件RFID电子标签存储的库存数量进行更新;另一方面,微控制器也可控制显示屏显示更新后的元器件的库存信息。当实验室有元器件入库时,实验室管理员可根据PC机查找到该器件芯片的所在存储柜编号,将存储柜内该元器件包装袋上的电子标签取出放置于RFID读写器表面,按下输入装置的‘入库,按键,通过数字键输入新入库的数量,再按下‘确定’按键。此时微控制器将入库信息生成控制信号并将其通过PC机发给RFID控制器,RFID控制器对该元器件RFID电子标签存储的库存数量进行更新。同样的,微控制器也可控制显示屏显示更新后的元器件的库存信息。
[0028]上述微控制器包括提供复位功能的复位电路,和提供工作振荡时钟的晶振电路。微控制器采用ARM微控制器STM32F103系列作为核心主控芯片。
[0029]请继续参考图1,在本发明的较佳实施例中,还包括语音播放装置8,可以实时播放元器件的当前库存。具体来说,语音播放装置8和微控制器4相连,微控制器4根据用户输入的元器件的名称、存入或取出信号以及存入或取出数量对元器件的库存信息进行更新后控制语音播放装置8播放更新后的库存信息,例如“库存数量:个”以提醒实验室管理员库存情况。图4所示为语音播放装置的方块图,其包括震荡电路81、复位电路82、扬声器驱动电路83、扬声器84、语音播放芯片85。震荡电路81、复位电路82分别与语音播放芯片85连接,语音播放芯片85通过扬声器驱动电路83与扬声器84连接,语音播放芯片也与微控制器M⑶连接,电源电路也为语音播放装置提供工作电源。其中,震荡电路81用于控制语音播放速度,复位电路82用于将扬声器复位到消声状态,语音播放芯片85用于通过扬声器驱动电路83驱动扬声器84输出语音信号。语音播放芯片85采用WT588C16系列芯片,内置16Mbit内存,可存储多条语音,方便更换语音内容,与STM32F103微控制器进行SPI方式通信。
[0030]接下来请参见图6,其所示为电源电路的方块图。电源电路7包括220V市电电源输入模块71、DC/DC 12V电源模块72、第一滤波电路73、5V稳压电源芯片74、第二滤波电路75、3.3V稳压电源芯片76、5V电源输出模块77、3.3V电源输出模块78220V市电电源输入模块71与DC/DC 12V电源模块72连接,DC/DC 12V电源模块12与滤波电路73连接,第一滤波电路73与5V稳压电源芯片74连接,5V稳压电源芯片74与第二滤波电路75连接,第二滤波电路75与3.3V稳压电源芯片76连接,220V市电、5V电源输出以及3.3V电源输出为实验室元器件管理系统所有电路提供工作电源。
[0031]具体的,220 V市电电源输入模块71为无线射频识别器、PC机以及DC/DC12 V电源模块提供工作电源;DC/DC12V电源模块将220V市电经DC/DC转换为12V直流电源,为,为5V电源提供一个低输入电压。第一滤波电路、5V稳压电源芯片、5V电源输出将DC/DC12V电源模块输出的12V直流电源进行滤波,经5V稳压电源芯片输出引脚得到5V直流电源给到5V电源输出端,为语音播放装置和显示屏提供工作电源。第二滤波电路、3.3V稳压电源芯片、3.3V电源输出模块将5V电源输出的电压进行滤波,再经3.3V稳压芯片输出引脚得到3.3V直流电源,给到3.3V电源输出端,为微控制器提供工作电源。
[0032]综上所述,本实用新型的实验室元器件管理系统通过无线射频识别器基于RFID技术实现了实验室元器件入库以及出库库存信息的更新和查找功能,实验室管理员可随时通过PC机查询任意元器件的数量和所在存储柜的编号信息,消除了单纯采用人工方式管理实验室元器件出入库存在的准确性不高及耗时耗力等问题,并且具有人机界面交互友好、使用方便、安全可靠等特点。
[0033]虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上,然所述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已,并非用以限定本实用新型,本领域的技术人员在不脱离本实用新型精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰,本实用新型所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
【主权项】
1.一种实验室元器件管理系统,其特征在于,包括无线射频识别器、PC机、数据管理服务器、微控制器、输入单元、显示屏和电源电路,其中,所述无线射频识别器包括设于各类元器件的多个RFID电子标签,每一所述RFID电子标签存储一类元器件的库存信息,所述库存信息包括该类元器件的名称、库存数量、所处存储柜编号; 所述无线射频识别器用于响应控制信号更新一类元器件的RFID电子标签存储的库存信息,以及将更新后的该类元器件的库存信息发送至所述PC机; 所述PC机与所述无线射频识别器、所述数据管理服务器以及所述微控制器相连,其将所述无线射频识别器更新的库存信息发送至所述数据管理服务器存储,以及根据用户输入的元器件名称从所述数据管理服务器查找该元器件的库存信息并通过所述显示屏显示; 所述输入单元用于接收用户输入的元器件的存入或取出信号以及存入或取出数量; 所述微控制器根据用户输入的所述元器件的名称、所述存入或取出信号以及所述存入或取出数量产生所述控制信号,并将所述控制信号通过所述PC机发送至所述无线射频识别器; 所述电源电路用于为所述无线射频识别器、PC机、数据管理服务器、微控制器、输入单元和显示屏提供工作电源。2.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述微控制器接收所述PC机查找出的该类元器件的库存信息并控制所述显示屏显示;以及根据用户输入的所述元器件的名称、所述存入或取出信号以及所述存入或取出数量更新该类元器件的库存信息并控制所述显示屏显示更新后的库存信息。3.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述RFID电子标签贴附于装有同一类元器件的防静电包装袋表面。4.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述无线射频识别器包括RFID天线、RFID读写器、RFID控制器;所述RFID读写器通过所述RFID天线以扫描的方式与所述RFID电子标签建立通信;所述RFID控制器响应于所述控制信号更新所述元器件的库存信息,并将更新后的库存信息经所述RFID读写器及所述RFID天线发送至所述RFID电子标签,同时传送至所述PC机。5.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述电源电路包括220V市电电源输入模块、DC/DC12V电源模块、第一滤波电路、5V稳压电源芯片、第二滤波电路、3.3V稳压电源芯片、5V电源输出模块、3.3V电源输出模块,其中,所述220V市电电源输入模块为所述无线射频识别器、所述PC机以及所述DC/DC12V电源模块提供工作电源;所述DC/DC12V电源模块将220V市电转换为12V直流电源;所述第一滤波电路、5V稳压电源芯片、5V电源输出将所述DC/DC12V电源模块输出的12V直流电源进行滤波并输出5V直流电源为所述显示屏提供工作电源;所述第二滤波电路、3.3V稳压电源芯片、3.3V电源输出将所述5V电源输出的电压进行滤波并输出3.3V直流电源,为所述微控制器提供工作电源。6.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,还包括语音播放装置,所述微控制器根据用户输入的所述元器件的名称、所述存入或取出信号以及所述存入或取出数量更新该类元器件的库存信息并控制所述语音播放装置播放更新后的库存信息。7.根据权利要求6所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述语音播放装置包括震荡电路、复位电路、扬声器驱动电路、扬声器、语音播放芯片,其中,所述震荡电路用于控制语音播放速度,所述复位电路用于将所述扬声器复位到消声状态,所述的语音播放芯片用于通过所述扬声器驱动电路驱动所述扬声器输出语音信号。8.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述输入单元为具有多个按键的按键输入装置。9.根据权利要求1所述的实验室元器件管理系统,其特征在于,所述PC机提供界面以供用户输入所需查找的元器件名称及查看该元器件的库存信息。
【文档编号】G06K17/00GK205656639SQ201620261434
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年3月31日 公开号201620261434.1, CN 201620261434, CN 205656639 U, CN 205656639U, CN-U-205656639, CN201620261434, CN201620261434.1, CN205656639 U, CN205656639U
【发明人】姚清志, 王勇, 叶红波, 高猛, 钱樱
【申请人】上海集成电路研发中心有限公司, 成都微光集电科技有限公司
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