基于DSP指纹识别的智能共享物品柜的设计.docx

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基于DSP指纹识别的智能共享物品柜的设计

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袁方琳珂阮文韬冉煦陈浩松李红火

摘要：本文介绍了一款能够实现共享小物品存取及使用人信息记录的指纹识别自动柜。本设计以STM32、DSP作为数据处理核心，并结合了GSM短信收发模块及液晶显示屏模块。该自动柜具有成本低、功能强、可应用范围广、可拓展功能性等特点，具有广阔的市场前景。

Abstract：Thispaperintroducesanautomaticfingerprintidentificationcabinetwhichcanrealizetheaccessofsharedsmallitemsandtherecordofuserinformation.ThisdesigntakesSTM32，DSPasthedataprocessingcore，andcombinestheGSMshortmessagereceivingandreceivingmoduleandtheliquidcrystaldisplaymodule.Theautomaticcabinethasthecharacteristicsoflowcost，strongfunction，wideapplicationrangeandexpandablefunction.Ithasabroadmarketprospect.

关键词：共享;指纹识别;集控系统

Keywords：sharing;fingerprintidentification;centralizedcontrolsystem

中图分类号：TP391.4???????????????????文献标识码：A?????????????????文章编号：1006-4311（2019）17-0171-03

0?引言

早在15年前，自动贩卖机就已经是日本便利生活的重要组成部分了，形成了日本特色代表性文化，这种对空间高效率和有利的利用的文化，使其养成良好习惯，让我们深受启发。现在许多小区、学校都拥有取拿快递的快递站;超市有存放物品的储物柜;也有针对单一物品进行共享的柜体，例如充电宝共享盒，但是这些具有储物功能的柜体只适合指定物品的暂时存取或单一物品的共享，且不便管理。

本系统设计了一种新型方案，解决了共享物品柜现在所存在的问题，实现了对柜体的实时监控，并根据数据分析结果协助管理员更好的管理物品。

1?智能共享物品柜系统介绍

智能共享物品柜系统可实现小范围内物品借还情况及借还时间统计，借还信息通过手机短信方式发送给管理员。

智能共享物品系统包括：中央控制器模块、指纹识别模块，液晶显示模块、基于GSM/GPRS的人机交互模块，以及由多个伺服电机和丝杆构成的物品移动机构。这些模块通过中央控制器连接，实现多品种、小范围的物品共享，操作简单且方便。其系统框图如图1所示。

柜体还设置有储物格、取物窗口和还物窗口，储物格与取物窗口之间设置有斜坡结构，物品移动机构能够将储物格中的物品推至斜坡，物品移动机构还能将还物窗口的物品移动至储物格中。如图2所示。

2?系统硬件设计

2.1硬件平台介绍

该系统选用以STM32处理器为核心的控制中心为硬件平台并配合丝杆等运动控制平台实现柜体中物体的存取。

该自动柜硬件部分主要包括人机交互界面、ARM主控制板、DSP指纹识别模块、SIM800CGSMGPRS短信电话开发板模块和电机驱动器、电机执行机构。整个系统的硬件结构如图3所示。

2.2硬件系统设计方案

硬件系统的总体设计思路是以STM32为核心控制器，并且结合GSM/GPRS短信收发装置，实现数据之间的无线传输与实时监控。

通过物联网对系统实时数据，及稳定性进行监测，在系统CPU内处理，并且在移动后台终端（手机）中显示出借取信息、归还信息、耗材信息、异常信息和维护保障信息等数据;实现共享物品自动柜的实时监控、异常报警和维保提醒等功能。

3?系统软件设计

智能共享物品柜监控所使用的软件是STM32编程软件，该软件可以随时记录并且读取信息数据，并将借物者的信息、物品借还等情况建立成数据日志，同时，在物品借还时还能通过数据终端将借物着信息及物品借还情况发送给管理员。软件完成了物品借取的运动功能、指纹识别功能及短信电话功能。

3.1借取運动功能

本系统所设计的智能共享物品柜的借取运动功能由三轴定位平台实现。存取物品时的运动主要包括三个方向上的机械运动，即X轴、Y轴与Z轴。

整个三轴定位平台的核心部分是平台主体。该平台主要包括支架、