用于仓储管理的电子标签拣选设备

1.本发明属于仓储管理技术领域，涉及一种用于仓储管理的电子标签拣选设备。


背景技术：

2.随着我国经济快速发展，很多企业和工厂的生产需求不断扩大，企业仓储管理和供应链管理成为当前企业必须要重视的问题，因为仓储管理中所有的执行环节对企业的运行速度和管理效率有着较大的影响，企业要提升运行效率，必须重视仓储的入库、出库、库存控制等流程的优化。虽然投入一定的人力也可以进行仓库管理工作，但人工方法缺点也很明显，如操作人员多、管理费用高、对熟练工人有依赖性、操作慢、易出错等等，所以迫切需要一种辅助电子设备来协助仓储管理人员来更好更快的管理仓库。


技术实现要素：

3.为解决上述问题，本发明的技术方案为：一种用于仓储管理的电子标签拣选设备，包括主控器和与主控器分别连接的电源控制器、数码管显示模块、水墨屏显示模块、无线模块、发光按钮、按键电路和存储器，其中，
4.所述电源控制器包括水墨屏电源控制电路和数码管电源控制电路，所述数码管显示模块包括数码管控制电路和数码管，所述水墨屏显示模块包括水墨屏、高压驱动电路和字库电路；
5.所述数码管显示电子标签的编码，所述水墨屏显示物料名称、数量和位置，所述无线模块接收信号，传输给主控器，主控器使数码管和发光按钮闪烁；所述按键电路包括若干薄膜按键，当有物料出入库时点击薄膜按键进行相应的加减操作和确认保存。
6.优选地，所述主控器包括stm32芯片。
7.优选地，所述水墨屏电源控制电路包括晶闸管ao3401。
8.优选地，所述数码管电源控制电路包括晶闸管ao3401。
9.优选地，所述数码管控制电路包括74hc595移位寄存器。
10.优选地，所述数码管包括二位数码管和三位数码管。
11.优选地，所述水墨屏与主控器通过spi模式进行数据通信，高压驱动电路由主控器控制对水墨屏进行高压调制驱动，水墨屏上显示的字符由主控器从字库电路中调出，再发送给水墨屏显示。
12.优选地，所述无线模块包括cc1101通信芯片。
13.优选地，所述存储器包括at24c512存储芯片。
14.优选地，还包括上盖、下盖、电池盒和磁铁，上盖和下盖组合在一起固定主控器、电源控制器、数码管显示模块、水墨屏显示模块、无线模块、发光按钮、按键电路和存储器，下盖的左右两侧挖出两个长方形槽来放置长方形的磁铁，使得整个电子标签拣选设备能够吸附在铁质的仓储货架上，电池放在电池盒里，电池盒设置在下盖中，上盖在数码管显示模块、水墨屏显示模块和发光按钮的位置露出开窗。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
16.本发明应用于仓库库存管理，每层存储架下放置一个电子标签拣选设备，一个电子标签拣选设备管理一层货架上的物料，当想要查看货架上的物料名及存货数量时，按下发光按钮就会让标签从待机状态退出，水墨屏刷新显示物料名称及对应的数量，当有物料存进或取出时用左右按键找到对应的物料并用加减键进行加减操作并保存，将更改信息发送到基站更新存量信息，若想查找某一物料的位置上位机会发送信号给对应的标签，对应的标签收到信息后数码管会亮并且发光按钮会闪烁，则仓管人员很容易找到相应的位置，当电子标签处于空闲时会自动进入休眠状态节约电量。
附图说明
17.图1为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的结构框图；
18.图2为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的主控器电路原理图；
19.图3为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的存储器电路原理图；
20.图4为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的电源控制器电路原理图；
21.图5为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的数码管显示模块电路原理图；
22.图6为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的水墨屏显示模块控制原理图；
23.图7为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的高压驱动电路原理图；
24.图8为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的水墨屏电路原理图；
25.图9为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的字库电路原理图；
26.图10为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的无线模块电路原理图；
27.图11为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的发光按钮电路原理图；
28.图12为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的主控电路版图；
29.图13为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的水墨屏显示模块电路版图；
30.图14为本发明具体实施例的用于仓储管理的电子标签拣选设备的上盖结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
32.相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
33.实施例1
34.参见图1，为本发明的电子标签拣选设备的结构框图，包括主控器10和与主控器10分别连接的电源控制器20、数码管显示模块30、水墨屏显示模块40、无线模块50、发光按钮60、按键电路70和存储器80，其中，
35.电源控制器20包括水墨屏电源控制电路和数码管电源控制电路，所述数码管显示模块30包括数码管控制电路和数码管，所述水墨屏显示模块40包括水墨屏41、高压驱动电路42和字库电路43；
36.数码管显示电子标签的编码，水墨屏41显示物料名称、数量和位置，无线模块50接收信号，传输给主控器10，主控器10使数码管和发光按钮60闪烁；所述按键电路70包括若干薄膜按键，当有物料出入库时点击薄膜按键进行相应的加减操作和确认保存。
37.参见图2，为主控器10的电路原理图，主控芯片u1选择stm32l151rct6低功耗芯片，用外部8mhz无源晶振作为晶振源产生单片机所必须的时钟频率，采用standby待机低功耗模式，由发光按钮60触发。参见图3，存储器80包括at24c512作为存储芯片u3，通过i2c串行传输接口与stm32l151rct6连接。
38.参见图4，电源控制器20中的水墨屏电源控制电路和数码管电源控制电路均采用型号为ao3401的两个p
‑
mos晶闸管q4、q5分别控制数码管和水墨屏41的电源，两个晶闸管通断控制端g端接到主控芯片的28和11引脚；
39.参见图5，数码管显示模块30中数码管控制电路采用两个74hc595移位寄存器u4、u9来控制二位和三位共阳极的两个数码管l9、l8，一个74hc595(u4)控制二位数码管l9的out1、out2引脚和三位数码管l8的out3、out4、out5引脚，另一个74hc595移位寄存器u9控制两个数码管的a、b、c、d、e、f、g和dp输出引脚，主控芯片stm32l151rct6通过将pb6、pb7和pb8设置为三线spi传输方式与74hc595移位寄存器进行通信。
40.参见图6为水墨屏41控制原理图，主控芯片stm32l151rct6将引脚pb3、pb5和pa15设置为3线spi模式与水墨屏41进行数据通信，高压驱动电路42原理图参见图7，由型号为mbr0530的肖特基二极管、型号为si1308edl的n通道mos管、容值为4.7uf的电容与电感值为68uh的绕线电感组成的高压调制电路，+3.3v为电源输入信号，gdr为电子水墨屏41内部控制信号，rese为电压反馈信号，prevgh和prevgl分别为+15v和
‑
15v的电压输出，水墨屏41引脚图参见图8，水墨屏41与高压驱动电路42通过fpc1接口相连；fpc3接口接薄膜按键引线，fpc2接口接主电路板的fpc4接口，上述4个接口参见图12、图13的电路版图中所示。先用双面胶让水墨屏41与高压驱动电路42的电路板贴合，然后用热熔胶将水墨屏显示模块40固定在上盖。
41.参见图9，字库电路43中的字符芯片u2使用gt30l32s4w，stm32l151rct6芯片将pb12、pb13、pb14和pb15设置为四线spi传输模式与gt30l32s4w相互通信，水墨屏41需要显
示字符时首先从gt30l32s4w取字模然后刷入到水墨屏41上显示出来。
42.电子标签用电池供电，从节能和提高电池使用寿命角度考虑，无线模块50选择cc1101作为通信芯片，参见图10，该芯片具有wake on radio电磁波唤醒功能，简单来说wor就是定时唤醒扫描空中信号的功能，使无线模块50电路耗电量大大减少，并且支持315、433、868和915mhz的频率波段。stm32l151rct6将pa4、pa5、pa6和pa7引脚设置为四线spi模式与cc1101通信，cc1101的gd0引脚与主控芯片u1的第wkup引脚pa0相连，当无线模块50接收到消息从wor模式中唤醒，cc1101的gd0引脚输出高电平至主控芯片u1的pa0
‑
wkup引脚，主控芯片u1将从待机模式唤醒进行收发数据处理。
43.参见图11，发光按钮60sw2的电路是由一个发光二极管和微动开关组成，发光二极管正极接3.3v负极接主控芯片u1的pc3引脚，当cc1101无线模块50将主控芯片u1唤醒时pc3引脚电平按照设定的周期进行高低电平切换使发光二极管闪烁，微动开关按键一端接3.3v，一边接主控芯片u1的2引脚，当主控芯片u1正常工作时，此引脚可看作普通引脚，当货架上出入库操作完成数据更新之后到下一次出入库可能会等很长时间，电池的电量为3000mah，该设备正常工作总电流为38ma，所以耗电量很大，为了节约电量需要让主控芯片u1进入低功耗模式下，该功能通过软件实现：当芯片工作在正常模式下，按下发光按钮602引脚接收到高电平，此时软件会调用使芯片进入standby低功耗的程序，此时芯片耗电量为微安级别；当开始下一次的出入库时按下发光按钮60此时2引脚输入高电平则将芯片从低功耗模式中唤醒。
44.主控部分电路版图参见图12，布局从左到右依次是数码管显示模块30、水墨屏显示模块40、挖空部分(电池盒位置)、发光按钮60；水墨屏41部分控制板的电路版图参见图13。
45.按键电路70包括八个薄膜按键，功能分别为左翻页、右翻页、加、减、退出、确认和两个功能按键，当有物料出入库时点击薄膜按键进行相应的加减操作并确认保存。
46.本发明还包括控制板外壳，分为上盖、下盖和电池后盖，上盖结构图参见图14，从左到右依次为数码管显示模块30、水墨屏显示模块40、按键电路70和发光按钮60，对应的开窗位置依次为数码管开窗、水墨屏41开窗、薄膜按键和发光按钮60开窗位置，水墨屏41的右边还设置长方形小窗口用来走薄膜按键的引线。薄膜按键贴在上盖上，功能区为八个，薄膜按键的第一个引脚接gnd，该引脚与其他8个引脚并联，8个薄膜按键控制对应8个引脚与gnd引脚的通断，8个引脚连到主控芯片u1的pc7至pc9和pa8至pa12，按下薄膜按键相应引脚被拉低主控芯片u1输入低电平信号。
47.具体实施例中，上下盖用四个螺钉固定住，将两块长35mm宽10mm厚3mm的磁铁用双面胶粘在下盖两端的长方形槽中，用来吸附在仓储铁架上。