摘要：随着信息化时代的发展，智能管理在不同机构、企业中得到广泛涉及，在面对电子元器件管理具有种类多、人为管理繁琐等特点，提出使用RFID技术对拿取器件人员身份进行认证，使用STM32F407作为主控芯片，对数据进行读写与显示，同时结合PID算法，对电机转动进行自动控制，自主设计上位机系统，对器件库信息进行存储、添加、删除、更换等，同时也支持对下位机系统进行调试。为电子元器件智能化管理提供一种解决方案。
关键词：RFID；电子元器件；自动控制；库存管理
0引言
随着信息化社会的快速发展，各种各样的电子设备蜂拥而出，电子元器件的消耗日益增加，但是对于电子元器件的管理却有许多难点，大多数企业还处于使用人工管理阶段[1]，而传统人工的管理方式，存在效率低、保密性差等缺点，长时间累计将会浪费许多纸质资源，给器件查找与更新带来不少困难[2]。基于此本文提出一种解决方案，可以较好的实现对人员身份的识别、货物提取、信息更新等功能。
1系统概述
本系统分为上位机与下位机两部分，之间通信使用有线串口通信，进行数据传输交换。下位机中，人员使用RFID卡进行刷卡，触发系统响应，在经过人员权限认定后，可执行对电子器件的选择，确认后，下位机将选取器件信息传递给上位机，在上位机的器件存储库中进行更新，同时下位机给出基于PID算法调节的电机控制PWM波，使电机保持匀速转动。上位机主要实现：上位机系统登录、人员权限管理、器件库存信息管理、器件添加删减、器件订购以及系统设置。上位机接受到下位机的串口信息后，对数据的进行读取，制定独特的通信传输内容，更新上位机中的数据，同时对于下位机电机转动PID参数的调节，可通过上位机直接进行调试，从而使整个系统更加完善与便捷。
2系统设计
2.1硬件设计
2.1.1RFID电子标签
RFID电子标签常见结构形式有卡片型、环形、钥匙型、条形、盘型、纽扣型，工作在不同频段的电子标签具有不同的特点[3]，本系统使用MFRC522高度集成的非接触式（13�56MHz）读写卡芯片，通过将数据读取入嵌入式系统，在系统中进行信息读取相关信息。
2.1.2主控器
下位机控制芯片采用意法半导体STM32F4系列单片机进行数据采集与处理，对RFID电子标签卡进行信息读取，将信息特征存储至ROM中，用于信息保存，在人员信息确认后，可进行货物选择，使用薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）进行显示，支持触摸选择功能，确定货物后，使用USART1进行串口通信，在上位机中更新数据，传输数据格式如表1所示。参数定义如表2所示。2�1�3电机控制在下位机确认后器件后，电机驱动器件传输，由于货物质量不均，电机带负载能力需要进行自动控制，以获得较好的传输效果，在过程控制调节中，按偏差的比例（P）、积分（I）和微分（D）进行控制的PID控制器（亦称PID调节器）是应用最为广泛的一种自动控制器。它具有原理简单，易于实现，适用面广，控制参数相互独立，参数的选定比较简单等优点；而且在理论上可以证明，对于过程控制的典型对象──“一阶滞后+纯滞后”与“二阶滞后+纯滞后”的控制对象，PID控制器是一种最优控制。
2.2软件设计
2.2.1软件框架
上位机的搭建使用微软基础库类（MFC，MicrosoftFoundationClass）对Windows应用程序进行开发，由于Windows操作系统以及WindowsAPI函数的复杂性，使用MFC可以更加简明快捷的实现对软件系统的框架搭建，从而能够快速搭建上位机系统，掌握MFC控件的使用方法便可实现对界面的布局、系统功能的实现，配合使用一定的API函数，即可实现一个性能优越的上位机系统。针对器件管理的特点，系统功能主要包含人员权限、库存信息查看、器件添加、器件删除、器件订购、系统设置几个部分，同时系统设置登录功能，非管理员无法进入系统，增强系统的保密性。
2.2.2界面设计
在上位机软件中，系统能够在不同情况下进行相互切换与信息更新，在左侧基于CTreeView的类中，初始化根节点内容，通过判断根节点内容，确定鼠标坐标，经过消息映射机制，从而在CMainFrame中进行消息响应，同时对于需要显示的界面进行设计，需要添加一定的控件，设置控件的属性，添加相关变量与响应函数，程序使用的控件列表如表3所示。
3结果分析
在RFID卡靠近读取器时，下位机读取到RFID卡的ID号，系统将ID号与库内ID号进行比对，合法后人员可在下位机显示屏上选取电子元器件，确定好数量后，下位机将器件名称、个数等信息传输至上位机，上位机对库内信息进行更改，从而上位机管理人员可是查看到库内器件余量等信息，在经过一系列测试后，系统具有较好的性能与较快的响应速度。
4结论
使用RFID技术实现人员身份的识别，结合增量式PID算法对电机控制，上位机可实现对电子元器件库存信息的存储与更新，同时可以实现对下位机的参数设定，整个系统具有较好的应用前景，但是在器件管理货柜设计等方面考虑欠缺，总之，本文给电子元器件管理提出一种解决方案，在后面研究中将继续完善系统设计。
作者:崔柏乐 王水 刘力源 陆武民 单位:苏州大学电子信息学院
