基于RFID的高职院校开放性实验室管理系统

摘要

为更合理利用高职院校实训设备，培养优秀毕业生，本文依据高职院校实验、实训场所现状，提出了一种新式的开放性实验室概念，即在实验室、实训室完成日常教学任务后，利用空余时间向学生开放;学生根据自己的学习状况，在提前预约的情况下，到实验室、实训室完成课内实验、实训项目或课程的延伸项目，也可以完成自己设计的实验、实训项目;在完成过程中，可以充分利用现有实验、实训设备，并得到教师的指导。
　　为减轻实验室管理教师任务，使开放性实验室真正发挥作用，本文设计一套以射频识别技术(RFID)为基础，利用数据库进行数据管理的开放性实验室管理系统。在这套管理系统中，借助标签存储设备或人员信息，利用RFID阅读器读取信息，然后传送到后台数据库进行数据记录、计算和存储等，完成开放性实验室的信息化管理。具体如下:
　　首先，本文设计了该管理系统的硬件部分。依据实验室现状，本文选择标签用S50卡以满足数据存储需求，采用不干胶样式，便于固定安装。RFID工作频率选择为13.56MHz。基于上述选择，制作了以RAM STM32F103ZET6为核心，配合RC500的射频识别系统。经过整机测试，该设备能够在规定距离、环境下，对S50卡进行读写，并与后台数据库关联，完成相关信息的记录、计算和存储。
　　其次，本文开发出适用于此开放性实验室管理的数据库管理系统。在该系统中，包含实验室管理涉及的各种表格，如用户基本信息，实验设备入库表、出库表、库存表、报损表等。该系统包含管理员、实验室管理教师、普通教师、学生四种用户。根据用户的身份，具有不同的权限，可以完成用户管理、实验室管理、实验室预约、信息发布、师生互动等任务。经过数据增减测试，该数据库系统能够完成上述任务，顺利的对各种数据进行管理，如存储、汇总、显示等。
　　利用本文设计的射频识别技术和数据库技术完成实验室的信息化管理，将实验室管理教师从繁琐的工作中解脱出来，有更多的时间完成学生指导和科研工作。同时，开放性实验室管理系统的建立，真正做到了实验室的对外开放，学生可以利用课余时间精进自己的专业技能;教师可以随时进入实验室，完成科研项目，增进知识的同时也为更好的培育学生打下坚实的专业基础。
　　高职院校开放性实验室的出现，对培养学生专业技能、提高学生科学研究能力、实践能力、创新能力和严谨的科学态度及多素质协调发展具有重要意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题来源和背景

1．1．1 开放性实验室

1．1．2 射频识别技术

1．2 国内外研究现状

1．2．1 开放性实验室的国内外研究现状

1．2．2 射频识别技术国内外应用现状

1．2．3 本文构建思路

1．3 论文主要研究内容

第2章 RFID及数据库技术

2．1 射频识别技术(RFID)

2．1．1 RFID技术的分类

2．1．2 RFID系统的组成

2．2 数据库技术及应用软件选用

2．2．1 开发平台

2．2．2 网络结构模式

2．2．3 数据库

第3章 系统总体设计

3．1 系统总体设计

3．2 硬件设计

3．2．1 硬件需求分析

3．2．2 RFID在本设计中的应用

3．3 软件设计思路

3．3．1 需求分析

3．3．2 系统功能分析

第4章 基于RFID的开放性实验室管理系统硬件设计

4．1 RFID读写器硬件电路设计

4．1．1 RFID读写器硬件系统主要芯片介绍

4．1．2 RFID读写器硬件系统各功能模块介绍

4．2 RFID读写器硬件电路测试

第5章 开放性实验室管理系统软件设计

5．1 基础知识介绍

5．1．1 RFID与上位机通信

5．1．2 数据库数据管理

5．2 数据库说明

5．3 数据库各表详细设计

5．3．1 用户信息表

5．3．2 实验室信息表

5．3．3 实验室设备相关表格

5．3．4 实验室低值耐用品相关表格

5．3．5 实验室耗材相关表格

5．4 界面系统

5．4．1 学生用户界面

5．4．2 教师用户界面

5．4．3 实验室管理教师用户界面

5．4．4 管理员用户界面

第6章 系统测试

6．1 数据库功能测试

6．1．1 登录测试

6．1．2 管理员功能测试

6．1．3 实验设备管理测试

6．1．4 其他用户功能测试

6．2 界面测试

6．3 系统压力测试

结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文集科研成果