基于嵌入式的物流管理无线PDA终端

摘要 系统实现了一个物流管理系统，系统由上位机程序、单片机、无线通信模块和PDA终端组成。上位机和PDA终端同时实现货物入库、出库及查询等功能。以数字化和自动化为理念，针对当前物流人工管理系统效率低问题，设计了一套解决方案，取得了较为理想的结果。
关键词 ARM；MSP430；物流；嵌入式；管理

科技的发展带来了物流业的巨大变化，从机械化向自动化、智能化发展。我国物流业起步较晚，目前还处于人工管理或半自动管理状态，效率不高。随着物流业的发展，仓储规模不断扩大，货物种类不断增多，带来一系列连锁反应，导致传统的物流业日渐吃力。
设计将嵌入式扩展技术系统应用于物流控制领域，采用嵌入式处理器以及丰富的外围扩展接口，用液晶触摸屏显示货物信息，实现了人机交互。结合条码采集器，实现实时实地采集数据信息，并通过无线传输实时连接服务器数据库；实现的功能有：货物实时出入库；实时查询货物信息及时调度；简便快捷、避免人为错误、精简人力、管理库存、缩短繁杂程序、节省时间、提高服务质量等。
系统实现了一个仓储物流管理系统，由上位机程序、单片机、无线通信模块、PDA终端组成。上位机程序具有登录、系统设置、个人信息修改、入库登记、入库浏览、出库登记、出库浏览、库存登记、库存浏览和查询等功能。
同时PDA终端具有登录、入库、出库、查询的功能。货物、管理员及存货人信息全部通过条形码扫描仪录入PDA终端。通过触摸屏进行人机交互。PDA终端通过无线通信模块与上位机进行必要的数据交互。

1 系统组成
系统由PC、MSP430单片机、RF24L01无线模块、ARM处理器、触摸屏、SD卡、条形码扫描仪组成，如图1所示。

2 PC上位机软硬件设计
2．1 上位机软件设计概述
系统应用于仓库的物流管理，需要较好的应用程序界面，同时需要满足跨平台的要求，因而使用C#程序设计语言和Access数据库，在Visual Studio 2010下使用．NET开发环境完成上位机程序及数据库的设计。．NET环境具有良好的跨平台性和优秀的GUI界面交互能力。
上位机软件主要实现的功能是组织和保存数据库。系统管理员进行系统管理、个人信息修改、出库、入库、查询以及处理PDA通过无线发送的处理请求。
2．2 上位机软件总体架构
首先管理员登录进入主界面，创建系统操作主线程。在本机可以实现系统没置、个人信息更改、查询、出库、入库和浏览等功能。同时创建副线程上，实现和MSP430的串口通信处理PDA发来的处理请求，和主线程的数据交互使用事件和委托技术。使用多线程可以避免处理下位机请求时造成GUI失去响应。软件架构如图2所示。

2．3 上位机通信程序模块
上位机通过配置计算机串口，接收和发送单片机数据和请求。通过多线程和事件委托技术实现数据交互。
当串口收到单片机数据时，会在副线程引发事件，然后剐线程通过委托函数，将数据交给主线程处理，从而实现了PDA终端的登录、入库、出库、查询的请求，并通过串口将处理的结果发送给单片机，实现流程如图3所示。

2．4 上位机操作模块
上位机也可以实现系统管理、个人信息修改、出库、入库、查询及浏览的功能。这是在主线程上接收用户的操作，引发事件，从而执行相应的响应函数。

2．5 系统数据库设计
系统数据库分为两部分；数据库使用Access数据库；驱动使用ADO．NET。
一是管理员表，字段有用户名“ID”，用户密码“PWD”，用户角色“RoleName”，用户真实名“RealName”，用户联系方式“Phon e”。主键为用户“ID”。
二是货物信息表单，字段有入库编号“InID”，货物条码“MID”，入库时间“InDate”，送存人“InDealer”，入库管理员“InSav er”，备注“Remark”，出库日期“OutDate”，领取人“OutDealer”，出库管理员“OutSaver”，库存状态“IsOut”。主键为“InID”。
2．6 单片机软件流程
单片机软件主要有两个功能：一是实现无线模块RF24L01的发送和接收；二是实现和上位机的通信，框图如图5所示。

3 PDA端软硬件设计
3．1 PDA端设计概述
PDA端以S3C6410高性能嵌入式处理器为核心硬件平台，以嵌入式Linux为操作系统。终端系统采用“硬件平台+嵌入式操作系统+应用软件”的系统架构来设计。硬件平台以s3c6410为核心，采用核心板加主板的设计方式，并辅以必要的外围电路。软件部分包括嵌入式操作系统和驱动、应用软件。采用模块化的设计，GUI界面采用QT／E进行设计，实现了3D效果。应用软件将条形码扫描枪得到的数据处理后，通过无线模块与上位机进行数据交互，完成操作员登录、货物入库、出库、查询等功能。图6为PDA端简单的软硬件框图。