基于STM32的LED简易仓库定位指示系统设计

周华

摘 要：随着电子信息技术的发展，现代仓库管理基本实现了条形码管理。但商品出入库仍存在存放位置定位困难的问题。为了提高商品出入库作业效率，本文设计了一种基于STM32的LED简易仓库定位、指示系统，该系统包含数据解析和执行两部分，方便引导物流作业员对商品进行准确定位，实现快速出库和入库。该系统设计简单，成本低廉，对提高出入库作业效率具有重要价值。

关键词：仓库管理；stm32；定位系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.23.107

1 引言

本系统需求来源于物流仓储现场作业。虽然物流数据库管理系统已很成熟，但是物流作业人员仍面临商品出入库时无法快速准确定位商品位置的问题，商品定位花费时间成本很高。因此设计一个定位引导系统非常必要，可以大大降低人力成本、提高工作效率。仓库中货物放置类型可以分为稀疏型和紧密型两类。稀疏性货物占据位置和空间较大，容易查找定位；而紧密型货物位置和空间相互接近，需仔细寻找才能确定准确位置。本设计采用单片机控制三色LED指示灯对紧密型仓储中商品的准确位置进行定位和引导。

2 系统方案设计

仓库管理采用指示系统与数据库系统结合的管理方式，在仓储作業时增加智能定位引导功能，用于实现仓库物料快速入库、出库和查询，保证作业人员快速准确地完成作业。

仓库LED定位指示系统接收来自仓库管理系统的命令数据，按照指示命令点亮三色LED定位指示灯实现位置引导。仓库定位指示系统由数据解析系统和执行系统两部分组成。数据解析系统基于STM32硬件平台进行开发，采用Linux操作系统。上位机电脑上运行的数据库管理系统通过本地局域网发送的数据和指令，数据解析系统接收数据。在对数据解析后，通过串口发送给执行系统。执行系统采用性价比高的8位STC89C52单片机为核心构建，根据串口接收的指令，控制对应的LED指示灯点亮，实现商品位置引导定位。总系统框图如1所示。

3 数据解析系统

数据解析系统通过无线局域网接收电脑发送数据命令，通过通信协议完成转换后，发送到执行系统。数据解析系统基于Linux操作系统，采用多进程机制工作：Socket进程和RS485进程。Socket进程负责数据解析系统与PC上位机的通信。RS485进程控制与执行系统之间的通信，两个进程之间通过消息队列实现数据通信。如图2所示。

3.1 Socket进程

启动数据解析系统后，Socket进程父进程启动，等待PC机传输数据。一旦收到数据连接请求，父进程就创建一个子进程。父进程功能不变，继续等待PC机传输数据。子进程则接受上位机数据，并对数据进行解析，加入校验码等信息，打包封装成发送给单片机执行系统的数据包，发送到消息队列等待发送。

3.2 RS485子进程

RS485进程阻塞式读取消息队列中的数据。在读取数据后立刻打开串口设备，对串口进行初始化设置；然后打幵总线驱动器设备，把总线驱动器状态置为发送总线数据状态；最后把读取的数据经过串口设备发送至总线。RS485进程能够创建消息队列，阻塞式从消息队列中读取数据，打开串口和总线驱动器设备，发送数据给总线。

4 执行系统

执行系统主要由单片机系统电路和LED阵列电路组成。单片机负责和上位机进行通信，接收数据和指令。LED阵列电路实现引导定位功能。每个位置LED有三种颜色，对应商品的入库、出库和查询定位。由于单片机的IO口资源有限（4组32个），所以使用74HC154译码器对IO口进行扩展。将LED定位扩展为144个点位。

同一执行系统（同一单片机）每次只能实现入库、出库和查询三种功能中的一种功能。但不同执行系统（不同单片机）之间，可以实现不同功能。

5 结语

本系统硬件成本低廉，制作简单，功能丰富。通过与PC机商的物流数据库系统结合，可以实现为商品位置进行查询，出入库定位指引功能。方便作业人员快速完成物流作业。节约了成本，提高了工作效率。

参考文献：

[1]王世英.浅谈材料入库、出库及仓库管理[J].大陆桥视野，2011（10）

：39，41.

[2]徐逸夫.Linux下基于socket多线程并发通信的实现[J].通讯世界，2016（16）：86.

[3]欧军，吴清秀，裴云等.基于socket的网络通信技术研究[J].网络安全与应用，2011（07）：19-21.

[4]熊文，王莉，肖健等.一种RS485串口通信电路的高可靠性设计 [J].自动化与仪器仪表，2017（03）：43-45.

[5]王树梅.基于现场总线的温室多点监测系统的设计[J].数字技术与应用，2016（10）：151-152.