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毕业设计-图书馆书籍自动存取机器人的设计和实现—RFID技术的研究与系统测试，共33页，12448字，附开题报告等
中文提要
鉴于图书归还主要依赖于人工管理，一些得以运用的归还机器也只是把书籍收集到管理员手上，没有做到自动化管理，本文基于RFID技术和智能机器人技术实现了智能图书归还平台系统。
本文研究了RFID(Radio Frequency Identification)技术在智能归还图书平台系统中的应用。RFID是一种无线射频识别技术，它是自动识别技术的一种。最显著的优点就是非接触式的识别，而且识别速度极快，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。
本文在最后阶段的测试与优化上突出写作，通过功能测试，内存泄露测试，错误处理测试，用户界面测试以及性能测试等方面进行调试，改进后通过常规模式和高效模式进行了优化。
本系统的优点是：在人力资源越来越昂贵的今天，综合RFID技术和机器人技术设计了书籍自动存取机器人，能够节省人力成本，提高图书馆工作效率。
关键词:人工智能；机器人；RFID；智能图书归还

目 录
第一章 绪论 - 1 -
1.1 课题研究的背景和意义 - 1 -
1.2 智能图书归还核心技术 - 1 -
1.2.1 RFID无线射频识别技术 - 1 -
1.3　国内外研究现状与发展 - 2 -
第二章 书籍自动存取机器人总览 - 3 -
第三章 硬件部分简介 - 4 -
3.1 控制模块 - 4 -
3.2 传感模块 - 4 -
3.2.1传感器扩展板 - 4 -
3.2.2 Mini红外传感器 - 5 -
3.2.3 RFID射频识别 - 6 -
3.2.3.1 MF-RC522 非接触式读卡模块 - 6 -
3.2.3.2 Mifare 非接触式智能卡 - 6 -
3.3驱动模块 - 7 -
第四章 软件部分介绍 - 8 -
4.1编程环境介绍 - 8 -
4.1.1 Arduino介绍 - 8 -
4.1.2 Java Swing简介 - 8 -
4.2 程序分析 - 8 -
4.2.1程序划分 - 8 -
4.2.2取书程序分析 - 9 -
4.2.3还书程序分析 - 9 -
4.3 RFID技术在程序中的实现 - 10 -
4.3.1SPI接口 - 10 -
4.3.1.1 SPI接口概述 - 10 -
4.3.1.2 SPI接口数据传输 - 10 -
4.3.1.3 SPI类的应用 - 11 -
4.3.2 MF-RC522射频识别模块 - 12 -
4.3.2.1 寻卡 - 12 -
4.3.2.2 选卡与读卡 - 14 -
第五章 测试与优化 - 15 -
5.1测试 - 15 -
5.1.1测试概念 - 15 -
5.1.2测试分类 - 15 -
5.1.3测试流程 - 16 -
5.1.4测试用例设计 - 17 -
5.1.5执行测试 - 18 -
5.1.5.1功能测试 - 18 -
5.1.5.2错误处理能测试 - 19 -
5.1.5.3内存泄露测试 - 20 -
5.1.5.4用户界面测试 - 20 -
5.1.5.5性能测试 - 21 -
5.2 优化 - 22 -
第六章 总结与展望 - 24 -
6.1 项目总结 - 24 -
6.2 后续工作展望 - 24 -
参考文献 - 25 -
致 谢 - 26 -

主要内容
硬件部分：
在整体硬件方面主要分为控制、传动、识别三个部分。
控制方面：计划选择Arduino开发板。Arduino是一块基于开放源代码的
USB接口Simple I/O 接口板，它有很强的拓展性，语言简单，同时他还有十分丰
富的外设支持。
传动方面：我们提出过多种设计模式，包括轮式驱动，履带驱动等等，但
是经过分析和筛选后，我们采用了丝杠驱动，它的优点的移动稳定，定位精确
，动力充足。而其他两种驱动方式，轮式驱动的最大的弊端在于它的不可控性
，而履带驱动实现起来比较困难而且固定起来非常麻烦。
识别方面：我们在识别方面首要需要解决的问题是对空隙以及距离的检测
。在这一方面通常来说有三个比较普遍的方法。
第一个方法是激光测距，它的特点是具有直线性好，发散角小、能量集中
等。从测量原理通常分为三种：脉冲法、相位法、三角法。不同的测量方法具
有不同的适用领域。脉冲法（包括飞行时间法）由激光发生源发射一个激光脉
冲，当激光脉冲遇到物体时反射到发生源。测量激光发射时刻到接收时刻之间
的时间间隔，再除以光束，即可以计算出起点到目标距离；脉冲法通常用于远
距离大量程测量，测量距离从几百米到几公里，测量精度通常在厘米-分米，测
量时间短。相位法由发射源发射连续脉冲波，通过计算发射波和接收波间相位
差，从而计算距离；相位法通常用于近距离测量，测量距离从几十厘米到几十
米，测量精度通常可达毫米，测量时间比较长。三角法由发射源发射一束激光
，激光遇到目标物后反射到接收端。发射点，目标物，接收点构成一个三角形
，通过测量三角形角度，可以测量出仪器到目标距离。三角法通常用于非常近
距离测量，测量距离通常在几十毫米，测量精度可以达到微米级，测量时间非
常短。根据原理只有三角法的测距仪能够满足要求，但是激光测距仪有很昂贵
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