一种基于RFID的图书馆智能图书分类系统设计

袁春友 钟杰

摘要

针对图书馆图书人工分类方式效率低的现状，提出了基于射频识别的智能图书分类系统。系统的机械设计采用斜入式滑道结构，利用机控开合门的智能开闭控制图书滑入指定类别的存书箱。控制系统结合RFID数据采集原理，选用AT89C51单片机做主控芯片，配以输入、显示、射频识别和开合门控制四个模塊，实现了对图书的智能分类。

【关键词】射频识别 斜入式滑道 AT89C51 智能分类

1 引言

随着RFID技术的发展，图书自助借阅在图书馆得到普及，图书借阅变得更简单。但在同时，借阅者在自主归还图书时的随意性使各种类别图书掺杂在一起，给图书整理入柜带来很大困难。目前图书馆整理图书入柜多采用人工分类整理的方式，工作量大，易导致分类错误。因此，本文设计了一种基于射频识别的智能图书分类系统。

2 智能图书分类机方案综述

系统的控制部分利用RFID技术，对图书进行唯一识别，并将识别所获得的信息返回到主控单片机，单片机根据程序所设定的分类标准对图书进行归类后，精确控制指定图书暂存箱开合门的开闭，使图书沿滑道滑入该类别的图书暂存箱里。系统的机械部分起物理引导图书定向滑动和暂时保存图书的作用。

3 机械构造设计

机械部分由斜坡滑道、自动开合门和图书暂存箱组成。斜坡滑道的坡度为15度，材质选用表面光滑的合金，其质量较轻，价格低廉，便于加工。开合门的旋转轴处安装一个直流电机，通过单片机控制电机的转动来控制开合门的开闭。图书暂存箱位于斜坡滑道正下方，其上侧是开合门，图书从此处进入，其前侧为一扇单开门，图书从此处取出。如图1所示。

4 智能控制系统设计

4.1 射频识别原理与数据采集

RFID是一种非接触性的自动识别技术。无源RFID系统通过读卡器发射微波信号，由电子标签接收微波信号，此信号和标签中的信息进行组合后反射回电子标签读出装置，再由读卡器接受返回的组合信号，经过内部处理将电子标签中特定的信息读取出来。本文数据采集的方式是利用芯片U2270B对接收到的数据进行解调并以曼彻斯特码的形式发送给MCU，MCU通过控制U2270B读取射频标签上的数据，两者结合实现对射频数据的读写。由于芯片U2270B不具有对曼彻斯特码进行解码的功能，所以需要利用MCU编写程序进行解码，在解码完成后，MCU向主控MCU发出读取数据的请求，由主控mcu完成数据的读取。如图2所示。

4.2 控制系统

控制系统以单片机为核心，外围由输入模块、射频识别模块、开合门控制模块以及显示模块组成。输入模块通过按键控制还书的开始和结束，射频识别模块向单片机传送所识别的数据，开合门控制模块根据单片机指令控制图书暂存箱开合门的开合状态，显示模块显示所识别到的图书类别。本设计单片机选用AT89C51，其外围电路简单，成本低，可靠性高。如图3所示。

5 结语

本文基于RFID的图书馆智能图书分类机的设计实现了图书分类的智能化，用智能控制代替人工分类，降低了图书馆的管理成本。利用对电子标签识别的唯一性，能避免由人为因素引起的分类错误，提高了分类效率，具有良好的应用前景。本设计未考虑图书在智能分类过程中磨损以及损坏的情况，在具体应用中可以从减少摩擦、碰撞等方面进行改进。

参考文献

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