编号：
T0812203M-LW
设计摘要：
本设计是基于STM32的智能控制柜系统，此系统是以RFID读卡器、WiFi和红外避障为主要研究对象，STM32F103单片机为主要控制关键。使用RFID读卡器对卡进行添加、打开柜门等。OLED显示屏主要显示仪器现在是否被借走。独立按键则是进行添加/注销卡。再通过WiFi将数据上传到阿里云，可以在手机APP上实时监测柜门状态和仪器状态。本论文旨在研究智能仪器柜系统在科学实验和仪器设备管理中的应用。随着科技的不断发展，智能仪器柜系统作为实验室和科研机构中重要的设备管理手段，其在提高实验效率、优化资源利用、提升安全性等方面发挥着重要作用。本研究通过对智能仪器柜系统的结构、功能特点、远程监控和控制等方面进行深入分析，探讨了其在科学研究和实验管理中的应用优势，论证了智能仪器柜系统在科学实验和仪器管理领域的重要价值。综上所述，智能仪器柜系统在科学研究和仪器设备管理中具有广阔的应用前景和发展潜力。
关键词：单片机；WiFi模块；RFID-读卡器；红外避障
字数：10000+
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摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 ESP8266-WIFI模块
3.6 RFID-读卡器模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 WiFi模块联网
5.3 添加卡实物测试
5.3 仪器借用实物测试
5.4 仪器归还实物测试
5.5 注销卡实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2添加卡仿真测试
6.3 仪器借用仿真测试
6.4 仪器归还仿真测试
6.5 注销卡仿真说明
结 论
参考文献
致 谢
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
智能控制柜系统的选题背景和实际意义在于应对现代科学研究和实验的日益复杂和庞大的挑战。传统的仪器设备管理方式面临效率低下、资源浪费、实验数据准确性等问题，因此，研究智能仪器柜系统作为一种创新的设备管理手段具有迫切的现实需求。通过智能化、自动化和远程监控等功能，智能仪器柜系统能够提高实验效率，优化资源利用，提升实验数据的准确性，并加强实验室安全管理，从而推动科学研究的发展，提高实验工作的效率和质量，为实验室和科研机构的发展带来积极影响。
1.2 国内外研究现状
本次设计最主要的是RFID技术，RFID技术（射频识别）是一种无线通信技术，可以实现对物体的自动识别和数据采集，因此在智能消费系统中具有广泛的应用潜力。
在国内，许多大学、研究机构和企业已经开始积极开展基于RFID的智能消费系统的研究。他们主要关注RFID技术在零售业、超市、图书馆等场景的应用，通过RFID标签与读写设备的结合，实现商品的自动识别、追踪和库存管理等功能。同时，也在探索如何将RFID技术与移动支付、物联网等技术融合，打造更智能化的消费体验。
在国外，一些知名科技公司和学术机构也在RFID技术领域开展了大量研究。他们在智能消费系统中尝试不同的RFID标签设计和部署方式，以优化识别效率和精度。同时，他们还探索RFID技术在供应链管理、智能物流等方面的应用，以提高整体效率和可靠性。
目前，国内外的研究主要集中在以下几个方面：
RFID技术优化： 研究者致力于改进RFID标签、读写设备和通信协议，提高识别准确率和读写速度，以适应大规模智能消费系统的应用需求。
RFID在零售业的应用： 国内外研究者关注RFID技术在零售业的落地应用，如智能购物车、无人货架、快速结账等，以提升购物体验和商家效率。
RFID与移动支付融合： 研究者探索将RFID技术与移动支付技术相结合，实现便捷的无感支付体验。
RFID在物联网中的应用： 国内外研究者在探索RFID技术在物联网场景中的应用，如智能家居、智能城市等，以实现更智能、高效的生活方式。
综上所述，基于RFID的智能消费系统的国内外研究现状表明该技术在智能消费领域有着广泛的应用前景。通过持续的研究和创新，RFID技术有望为消费者带来更智能、便捷的购物体验，并为商家提供更高效、精准的运营和管理手段。
1.3 课题主要内容
本设计是基于单片机的智能控制柜系统，主要实现以下功能：
1.可通过刷卡和手机进行借用和归还仪器。
2.通过OLED显示仪器状态。
3.通过WiFi连接阿里云，用手机远程显示和控制。
