CN204280472U - 基于射频识别的三维立体物流系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于射频识别的三维立体物流系统，包括三维立体库和立体库控制电路，三维立体库包括多层货架和三维运动体，货箱的顶面上张贴有RFID标签，三维运动体包括旋转丝杠、运动丝杠和立柱，多层货架顶部固定连接有第一电机，运动丝杠的一端固定连接有第二电机，立柱上固定连接有第三电机，第三电机的输出轴上固定连接有卷筒，卷筒上缠绕有钢丝绳，钢丝绳的底部连接有货叉；立体库控制电路包括微控制器模块、电源模块、射频识别电路、RS-232通信电路、液晶显示电路、语音播放电路、第一电机驱动电路模块、第二电机驱动电路模块和第三电机驱动电路模块。本实用新型的结构简单，使用操作便捷，货物存取效率高、安全性高。

Description

基于射频识别的三维立体物流系统

技术领域

本实用新型属于物流自动化技术领域，具体涉及一种基于射频识别的三维立体物流系统。

背景技术

三维立体物流仓库的设计一般都是多层框架结构，每层再划分若干货位或停车单元。利用电梯式升降机，将物品或车辆提升到所要去的层位，再利用纵、横方向输运机构，将物品或车辆运送到指定的货位或停车单元，完成从地面到空中存储物品或车辆的过程，取出物品或车辆时的过程则相反。

三维立体物流仓库以其占地少，存储货物多的特点，作为新兴仓储设施，正在得到快速发展；但是，现有技术中的三维立体物流仓库必须配备结构复杂、造价较高、操作繁琐的电梯式升降机和纵、横向输运机构，未能满足“存取物品简单方便”的原则，普遍存在结构较复杂、操作较繁琐、造价较高、用途单一等缺点。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于射频识别的三维立体物流系统，其结构简单紧凑，实现方便且成本低，使用操作便捷，大大提高了货物存取效率，货物存取的安全性高，应用范围广，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：包括三维立体库和立体库控制电路，所述三维立体库包括用于堆放货箱的多层货架和安装在多层货架顶部且用于带动货箱做三维运动的三维运动体，所述货箱的顶面上张贴有RFID标签，所述三维运动体包括沿X轴方向布设在多层货架顶部中间位置处的旋转丝杠、沿Y轴方向布设的运动丝杠和沿Z轴方向布设的立柱，所述多层货架顶部固定连接有用于带动旋转丝杠旋转的第一电机，所述旋转丝杠上螺纹连接有第一丝杠螺母，所述运动丝杠与所述第一丝杠螺母固定连接，所述运动丝杠的一端固定连接有用于带动运动丝杠旋转的第二电机，所述运动丝杠上螺纹连接有第二丝杠螺母，所述立柱与所述第二丝杠螺母固定连接，所述立柱上固定连接有第三电机，所述第三电机的输出轴上固定连接有卷筒，所述卷筒上缠绕有钢丝绳，所述钢丝绳的底部连接有用于取放货箱的货叉；所述立体库控制电路包括微控制器模块和为控制电路中各用电模块供电的电源模块，以及与微控制器模块相接且用于识别RFID标签的射频识别电路和用于与上位计算机进行连接并通信的RS-232通信电路，所述微控制器模块的输出端接有液晶显示电路、语音播放电路、用于驱动第一电机的第一电机驱动电路模块、用于驱动第二电机的第二电机驱动电路模块和用于驱动第三电机的第三电机驱动电路模块。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述多层货架的顶部还安装有用于对货箱的取放过程进行摄像的全景视觉摄像头，所述全景视觉摄像头与上位计算机相接。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述微控制器模块由单片机STC89C52、晶振电路和复位电路组成，所述晶振电路由晶振X2以及非极性电容C35和非极性电容C36组成，所述晶振X2的一端和非极性电容C36的一端均与所述单片机STC89C52的第18引脚相接，所述晶振X2的另一端和非极性电容C35的一端均与所述单片机STC89C52的第19引脚相接，所述非极性电容C35的另一端和非极性电容C36的另一端均接地；所述复位电路由复位按键S、电阻R10和极性电容C37组成，所述复位按键S的一端、电阻R10的一端和极性电容C37的负极均与所述单片机STC89C52的第9引脚相接，所述复位按键S的另一端和极性电容C37的正极均与电源模块的5V电压输出端相接，所述电阻R10的另一端接地，所述单片机STC89C52的第20引脚接地，所述单片机STC89C52的第31引脚和第40引脚均与电源模块的5V电压输出相接。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述射频识别电路包括射频读写芯片MFRC522、天线线圈L和用于指示射频识别电路正在工作的发光二极管D1，所述射频读写芯片MFRC522的第2引脚、第3引脚、第12引脚、第15引脚和第32引脚均与电源模块的3.3V电压输出端相接，所述射频读写芯片MFRC522的第1引脚、第4引脚、第5引脚、第10引脚和第18引脚均接地；所述射频读写芯片MFRC522的第6引脚与所述单片机STC89C52的第4引脚相接，且通过电阻R1与电源模块的3.3V电压输出端相接；所述射频读写芯片MFRC522的第31～29引脚依次对应与所述单片机STC89C52的第5～7引脚相接，所述射频读写芯片MFRC522的第24引脚与所述单片机STC89C52的第8引脚相接；所述射频读写芯片MFRC522的第21引脚和第22引脚之间接有晶振X1，所述射频读写芯片MFRC522的第21引脚通过非极性电容C12接地，所述射频读写芯片MFRC522的第22引脚通过非极性电容C13接地；所述射频读写芯片MFRC522的第16引脚通过非极性电容C11接地，且通过串联的电阻R3、电阻R4和非极性电容C10与所述天线线圈L的一端相接，所述天线线圈L的另一端通过串联的非极性电容C2和电感L1与所述射频读写芯片MFRC522的第11引脚相接，且通过串联的非极性电容C9和电感L2与所述射频读写芯片MFRC522的第13引脚相接；所述天线线圈L的另一端与非极性电容C2的连接端与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚之间并联有非极性电容C4和非极性电容C5，所述天线线圈L的另一端与非极性电容C9的连接端与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚之间并联有非极性电容C7和非极性电容C8，所述射频读写芯片MFRC522的第17引脚与电阻R3和电阻R4的连接端相接，所述电感L1和非极性电容C2的连接端通过非极性电容C3与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚相接，所述电感L2和非极性电容C9的连接端通过非极性电容C6与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚相接；所述射频读写芯片MFRC522的第12引脚通过非极性电容C1接地，所述射频读写芯片MFRC522的第15引脚通过电阻R2与发光二极管D1的正极相接，所述发光二极管D1的负极接地。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述语音播放电路包括语音芯片ISD1760、麦克风MIC、扬声器LS1和用于指示语音播放电路正在工作的发光二极管D2，所述语音芯片ISD1760的第1引脚与电源模块的5V电压输出端相接，所述语音芯片ISD1760的第8引脚、第12引脚、第16引脚和第28引脚均接地；所述语音芯片ISD1760的第2引脚通过电阻R8与发光二极管D2的负极相接，所述发光二极管D2的正极与电源模块的5V电压输出端相接，所述语音芯片ISD1760的第10引脚通过非极性电容C17与所述麦克风MIC的正极相接，所述麦克风MIC的正极与非极性电容C17的连接端通过串联的电阻R6和电阻R7与电源模块的5V电压输出端相接，所述电阻R6和电阻R7的连接端通过极性电容C18接地，所述语音芯片ISD1760的第11引脚通过非极性电容C16与所述麦克风MIC的负极相接，所述麦克风MIC的负极与非极性电容C16的连接端通过电阻R5接地；所述语音芯片ISD1760的第14引脚与电源模块的5V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C15和极性电容C14接地；所述语音芯片ISD1760的第18引脚通过极性电容C20接地，所述语音芯片ISD1760的第20引脚通过电阻R9接地；所述语音芯片ISD1760的第21引脚与电源模块的5V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C21和极性电容C22接地；所述语音芯片ISD1760的第23引脚与所述单片机STC89C52的第28引脚相接，所述语音芯片ISD1760的第26引脚与所述单片机STC89C52的第27引脚相接；所述扬声器LS1的正极与所述语音芯片ISD1760的第15引脚相接，所述扬声器LS1的负极与所述语音芯片ISD1760的第13引脚相接。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述第一电机为步进电机，所述第一电机驱动电路模块包括型号为L298N的电机驱动芯片U4，以及稳压二极管D1、稳压二极管D2、稳压二极管D3、稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6、稳压二极管D7和稳压二极管D8；所述电机驱动芯片U4的第6引脚和第11引脚均与电源模块的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U4的第9引脚与电源模块的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C23和非极性电容C24接地，所述电机驱动芯片U4的第4引脚与电源模块的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C25和极性电容C26接地，所述电机驱动芯片U4的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U4的第5引脚与所述单片机STC89C52的第21引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第7引脚与所述单片机STC89C52的第22引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第10引脚与所述单片机STC89C52的第23引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第12引脚与所述单片机STC89C52的第24引脚相接；所述电机驱动芯片U4的第2引脚与第一电机的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D1的阳极和稳压二极管D5的阴极相接，所述稳压二极管D1的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D5的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第3引脚与第一电机的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D2的阳极和稳压二极管D6的阴极相接，所述稳压二极管D2的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D6的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第13引脚与第一电机的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D3的阳极和稳压二极管D7的阴极相接，所述稳压二极管D3的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D7的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第14引脚与第一电机的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D4的阳极和稳压二极管D8的阴极相接，所述稳压二极管D4的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D8的阳极接地。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述第二电机为步进电机，所述第二电机驱动电路模块包括型号为L298N的电机驱动芯片U5，以及稳压二极管D9、稳压二极管D10、稳压二极管D11、稳压二极管D12、稳压二极管D13、稳压二极管D14、稳压二极管D15和稳压二极管D16；所述电机驱动芯片U5的第6引脚和第11引脚均与电源模块的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U5的第9引脚与电源模块的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C27和非极性电容C28接地，所述电机驱动芯片U5的第4引脚与电源模块的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C29和极性电容C30接地，所述电机驱动芯片U5的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U5的第5引脚与所述单片机STC89C52的第25引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第7引脚与所述单片机STC89C52的第26引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第10引脚与所述单片机STC89C52的第10引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第12引脚与所述单片机STC89C52的第11引脚相接；所述电机驱动芯片U5的第2引脚与第二电机的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D9的阳极和稳压二极管D13的阴极相接，所述稳压二极管D9的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D13的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第3引脚与第二电机的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D10的阳极和稳压二极管D14的阴极相接，所述稳压二极管D10的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D14的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第13引脚与第二电机的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D11的阳极和稳压二极管D15的阴极相接，所述稳压二极管D11的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D15的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第14引脚与第二电机的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D12的阳极和稳压二极管D16的阴极相接，所述稳压二极管D12的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D16的阳极接地。

上述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述第三电机为步进电机，所述第三电机驱动电路模块包括型号为L298N的电机驱动芯片U6，以及稳压二极管D17、稳压二极管D18、稳压二极管D19、稳压二极管D20、稳压二极管D21、稳压二极管D22、稳压二极管D23和稳压二极管D24；所述电机驱动芯片U6的第6引脚和第11引脚均与电源模块的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U6的第9引脚与电源模块的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C31和非极性电容C32接地，所述电机驱动芯片U6的第4引脚与电源模块的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C33和极性电容C34接地，所述电机驱动芯片U6的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U6的第5引脚与所述单片机STC89C52的第12引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第7引脚与所述单片机STC89C52的第13引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第10引脚与所述单片机STC89C52的第14引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第12引脚与所述单片机STC89C52的第15引脚相接；所述电机驱动芯片U6的第2引脚与第三电机的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D17的阳极和稳压二极管D21的阴极相接，所述稳压二极管D17的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D21的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第3引脚与第三电机的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D18的阳极和稳压二极管D22的阴极相接，所述稳压二极管D18的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D22的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第13引脚与第三电机的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D19的阳极和稳压二极管D23的阴极相接，所述稳压二极管D19的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D23的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第14引脚与第三电机的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D20的阳极和稳压二极管D24的阴极相接，所述稳压二极管D20的阴极与电源模块的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D24的阳极接地。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构简单紧凑，占地少，存储货物多，设计新颖合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型的使用操作便捷，能够大大提高货物存取效率，节约使用者宝贵的时间。

3、本实用新型液晶显示电路能够实时显示用户和货物信息，语音播放电路能够播报用户的基本信息，便于用户及时确认，有效提高了货物存取的安全性。

4、本实用新型的多层货架可根据实际需求的尺寸建立，货位的数目可以任意扩展，该实用新型可推广到工业的元器件立体库、珠宝行业的立体库、商业的成品立体库或顾客的存物立体库等多种应用领域，推广应用价值高。

综上所述，本实用新型的结构简单紧凑，实现方便且成本低，使用操作便捷，大大提高了货物存取效率，货物存取的安全性高，应用范围广，推广应用价值高。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型三维立体库的结构示意图。

图2本实用新型立体库控制电路的电路原理框图。

图3为本实用新型微控制器模块的电路原理图。

图4为本实用新型射频识别电路的电路原理图。

图5为本实用新型语音播放电路的电路原理图。

图6为本实用新型第一电机驱动电路模块的电路原理图。

图7为本实用新型第二电机驱动电路模块的电路原理图。

图8为本实用新型第三电机驱动电路模块的电路原理图。

附图标记说明:

1—微控制器模块；      2—上位计算机；        3—语音播放电路；

4—液晶显示电路；      5—射频识别电路；      6—第一电机驱动电路模块；

7—第二电机驱动电路模块；                     8—第三电机驱动电路模块；

9—RFID标签；          10—旋转丝杠；         11—运动丝杠；

12—立柱；             13—全景视觉摄像头；   14—货箱；

15—多层货架；         16—货叉；             17—第一电机；

18—第二电机；         19—第三电机；         20—钢丝绳；

21—电源模块；         22—RS-232通信电路。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括三维立体库和立体库控制电路，所述三维立体库包括用于堆放货箱14的多层货架15和安装在多层货架15顶部且用于带动货箱14做三维运动的三维运动体，所述货箱14的顶面上张贴有RFID标签9，所述三维运动体包括沿X轴方向布设在多层货架15顶部中间位置处的旋转丝杠10、沿Y轴方向布设的运动丝杠11和沿Z轴方向布设的立柱12，所述多层货架15顶部固定连接有用于带动旋转丝杠10旋转的第一电机17，所述旋转丝杠10上螺纹连接有第一丝杠螺母，所述运动丝杠11与所述第一丝杠螺母固定连接，所述运动丝杠11的一端固定连接有用于带动运动丝杠11旋转的第二电机18，所述运动丝杠11上螺纹连接有第二丝杠螺母，所述立柱12与所述第二丝杠螺母固定连接，所述立柱12上固定连接有第三电机19，所述第三电机19的输出轴上固定连接有卷筒，所述卷筒上缠绕有钢丝绳20，所述钢丝绳20的底部连接有用于取放货箱14的货叉16；所述立体库控制电路包括微控制器模块1和为控制电路中各用电模块供电的电源模块21，以及与微控制器模块1相接且用于识别RFID标签9的射频识别电路5和用于与上位计算机2进行连接并通信的RS-232通信电路22，所述微控制器模块1的输出端接有液晶显示电路4、语音播放电路3、用于驱动第一电机17的第一电机驱动电路模块6、用于驱动第二电机18的第二电机驱动电路模块7和用于驱动第三电机19的第三电机驱动电路模块8。

如图1所示，本实施例中，所述多层货架15的顶部还安装有用于对货箱14的取放过程进行摄像的全景视觉摄像头13，所述全景视觉摄像头13与上位计算机2相接。

如图3所示，本实施例中，所述微控制器模块1由单片机STC89C52、晶振电路和复位电路组成，所述晶振电路由晶振X2以及非极性电容C35和非极性电容C36组成，所述晶振X2的一端和非极性电容C36的一端均与所述单片机STC89C52的第18引脚相接，所述晶振X2的另一端和非极性电容C35的一端均与所述单片机STC89C52的第19引脚相接，所述非极性电容C35的另一端和非极性电容C36的另一端均接地；所述复位电路由复位按键S、电阻R10和极性电容C37组成，所述复位按键S的一端、电阻R10的一端和极性电容C37的负极均与所述单片机STC89C52的第9引脚相接，所述复位按键S的另一端和极性电容C37的正极均与电源模块21的5V电压输出端相接，所述电阻R10的另一端接地，所述单片机STC89C52的第20引脚接地，所述单片机STC89C52的第31引脚和第40引脚均与电源模块21的5V电压输出相接。

如图4所示，本实施例中，所述射频识别电路5包括射频读写芯片MFRC522、天线线圈L和用于指示射频识别电路正在工作的发光二极管D1，所述射频读写芯片MFRC522的第2引脚、第3引脚、第12引脚、第15引脚和第32引脚均与电源模块21的3.3V电压输出端相接，所述射频读写芯片MFRC522的第1引脚、第4引脚、第5引脚、第10引脚和第18引脚均接地；所述射频读写芯片MFRC522的第6引脚与所述单片机STC89C52的第4引脚相接，且通过电阻R1与电源模块21的3.3V电压输出端相接；所述射频读写芯片MFRC522的第31～29引脚依次对应与所述单片机STC89C52的第5～7引脚相接，所述射频读写芯片MFRC522的第24引脚与所述单片机STC89C52的第8引脚相接；所述射频读写芯片MFRC522的第21引脚和第22引脚之间接有晶振X1，所述射频读写芯片MFRC522的第21引脚通过非极性电容C12接地，所述射频读写芯片MFRC522的第22引脚通过非极性电容C13接地；所述射频读写芯片MFRC522的第16引脚通过非极性电容C11接地，且通过串联的电阻R3、电阻R4和非极性电容C10与所述天线线圈L的一端相接，所述天线线圈L的另一端通过串联的非极性电容C2和电感L1与所述射频读写芯片MFRC522的第11引脚相接，且通过串联的非极性电容C9和电感L2与所述射频读写芯片MFRC522的第13引脚相接；所述天线线圈L的另一端与非极性电容C2的连接端与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚之间并联有非极性电容C4和非极性电容C5，所述天线线圈L的另一端与非极性电容C9的连接端与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚之间并联有非极性电容C7和非极性电容C8，所述射频读写芯片MFRC522的第17引脚与电阻R3和电阻R4的连接端相接，所述电感L1和非极性电容C2的连接端通过非极性电容C3与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚相接，所述电感L2和非极性电容C9的连接端通过非极性电容C6与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚相接；所述射频读写芯片MFRC522的第12引脚通过非极性电容C1接地，所述射频读写芯片MFRC522的第15引脚通过电阻R2与发光二极管D1的正极相接，所述发光二极管D1的负极接地。

如图5所示，本实施例中，所述语音播放电路3包括语音芯片ISD1760、麦克风MIC、扬声器LS1和用于指示语音播放电路3正在工作的发光二极管D2，所述语音芯片ISD1760的第1引脚与电源模块21的5V电压输出端相接，所述语音芯片ISD1760的第8引脚、第12引脚、第16引脚和第28引脚均接地；所述语音芯片ISD1760的第2引脚通过电阻R8与发光二极管D2的负极相接，所述发光二极管D2的正极与电源模块21的5V电压输出端相接，所述语音芯片ISD1760的第10引脚通过非极性电容C17与所述麦克风MIC的正极相接，所述麦克风MIC的正极与非极性电容C17的连接端通过串联的电阻R6和电阻R7与电源模块21的5V电压输出端相接，所述电阻R6和电阻R7的连接端通过极性电容C18接地，所述语音芯片ISD1760的第11引脚通过非极性电容C16与所述麦克风MIC的负极相接，所述麦克风MIC的负极与非极性电容C16的连接端通过电阻R5接地；所述语音芯片ISD1760的第14引脚与电源模块21的5V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C15和极性电容C14接地；所述语音芯片ISD1760的第18引脚通过极性电容C20接地，所述语音芯片ISD1760的第20引脚通过电阻R9接地；所述语音芯片ISD1760的第21引脚与电源模块21的5V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C21和极性电容C22接地；所述语音芯片ISD1760的第23引脚与所述单片机STC89C52的第28引脚相接，所述语音芯片ISD1760的第26引脚与所述单片机STC89C52的第27引脚相接；所述扬声器LS1的正极与所述语音芯片ISD1760的第15引脚相接，所述扬声器LS1的负极与所述语音芯片ISD1760的第13引脚相接。

如图6所示，本实施例中，所述第一电机17为步进电机，所述第一电机驱动电路模块6包括型号为L298N的电机驱动芯片U4，以及稳压二极管D1、稳压二极管D2、稳压二极管D3、稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6、稳压二极管D7和稳压二极管D8；所述电机驱动芯片U4的第6引脚和第11引脚均与电源模块21的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U4的第9引脚与电源模块21的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C23和非极性电容C24接地，所述电机驱动芯片U4的第4引脚与电源模块21的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C25和极性电容C26接地，所述电机驱动芯片U4的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U4的第5引脚与所述单片机STC89C52的第21引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第7引脚与所述单片机STC89C52的第22引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第10引脚与所述单片机STC89C52的第23引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第12引脚与所述单片机STC89C52的第24引脚相接；所述电机驱动芯片U4的第2引脚与第一电机17的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D1的阳极和稳压二极管D5的阴极相接，所述稳压二极管D1的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D5的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第3引脚与第一电机17的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D2的阳极和稳压二极管D6的阴极相接，所述稳压二极管D2的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D6的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第13引脚与第一电机17的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D3的阳极和稳压二极管D7的阴极相接，所述稳压二极管D3的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D7的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第14引脚与第一电机17的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D4的阳极和稳压二极管D8的阴极相接，所述稳压二极管D4的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D8的阳极接地。

如图7所示，本实施例中，所述第二电机18为步进电机，所述第二电机驱动电路模块7包括型号为L298N的电机驱动芯片U5，以及稳压二极管D9、稳压二极管D10、稳压二极管D11、稳压二极管D12、稳压二极管D13、稳压二极管D14、稳压二极管D15和稳压二极管D16；所述电机驱动芯片U5的第6引脚和第11引脚均与电源模块21的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U5的第9引脚与电源模块21的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C27和非极性电容C28接地，所述电机驱动芯片U5的第4引脚与电源模块21的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C29和极性电容C30接地，所述电机驱动芯片U5的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U5的第5引脚与所述单片机STC89C52的第25引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第7引脚与所述单片机STC89C52的第26引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第10引脚与所述单片机STC89C52的第10引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第12引脚与所述单片机STC89C52的第11引脚相接；所述电机驱动芯片U5的第2引脚与第二电机18的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D9的阳极和稳压二极管D13的阴极相接，所述稳压二极管D9的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D13的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第3引脚与第二电机18的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D10的阳极和稳压二极管D14的阴极相接，所述稳压二极管D10的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D14的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第13引脚与第二电机18的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D11的阳极和稳压二极管D15的阴极相接，所述稳压二极管D11的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D15的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第14引脚与第二电机18的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D12的阳极和稳压二极管D16的阴极相接，所述稳压二极管D12的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D16的阳极接地。

如图8所示，本实施例中，所述第三电机19为步进电机，所述第三电机驱动电路模块8包括型号为L298N的电机驱动芯片U6，以及稳压二极管D17、稳压二极管D18、稳压二极管D19、稳压二极管D20、稳压二极管D21、稳压二极管D22、稳压二极管D23和稳压二极管D24；所述电机驱动芯片U6的第6引脚和第11引脚均与电源模块21的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U6的第9引脚与电源模块21的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C31和非极性电容C32接地，所述电机驱动芯片U6的第4引脚与电源模块21的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C33和极性电容C34接地，所述电机驱动芯片U6的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U6的第5引脚与所述单片机STC89C52的第12引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第7引脚与所述单片机STC89C52的第13引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第10引脚与所述单片机STC89C52的第14引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第12引脚与所述单片机STC89C52的第15引脚相接；所述电机驱动芯片U6的第2引脚与第三电机19的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D17的阳极和稳压二极管D21的阴极相接，所述稳压二极管D17的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D21的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第3引脚与第三电机19的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D18的阳极和稳压二极管D22的阴极相接，所述稳压二极管D18的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D22的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第13引脚与第三电机19的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D19的阳极和稳压二极管D23的阴极相接，所述稳压二极管D19的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D23的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第14引脚与第三电机19的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D20的阳极和稳压二极管D24的阴极相接，所述稳压二极管D20的阴极与电源模块21的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D24的阳极接地。

本实用新型使用时，微控制器模块1能够通过射频识别电路5读取存储在RFID标签9内的货物的物主姓名、重量、体积等信息，通过液晶显示电路4显示用户和货物的基本信息，并通过语音播放电路3播报用户的基本信息，便于用户及时确认，有效提高了货物存取的安全性；存放货物时，所述三维运动体带动所述货叉16在X轴、Y轴和Z轴三个方向上运动，先带动货叉16放入货箱14下面，货叉16上升，将货箱14托离多层货架15，然后运送到多层货架15的一个货位上；货叉16与货箱14脱离之后，所述三维运动体再复位，为下一次存放货物做好准备。其中，所述三维运动体带动所述货叉16在X轴、Y轴和Z轴三个方向上运动的工作过程为：第一电机17旋转时，带动旋转丝杠10旋转，第一丝杠螺母使运动丝杠11在X轴方向上运动，第二电机18、立柱12和货叉16也随运动丝杠11在X轴方向上运动；第二电机18旋转时，带动运动丝杠11旋转，第二丝杠螺母使立柱12在Y轴方向上运动，货叉16也随立柱12在Y轴方向上运动；第三电机19旋转时，带动卷筒旋转，钢丝绳20带动货叉16在Z轴方向上运动。货物存取过程中，微控制器模块1能够通过RS-232通信电路22与上位计算机2进行连接并通信，全景视觉摄像头13能够对货箱14的取放过程进行摄像并将图像传输给微控制器模块1，微控制器模块1再通过RS-232通信电路22传输给上位计算机2，在上位计算机2上进行显示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：包括三维立体库和立体库控制电路，所述三维立体库包括用于堆放货箱(14)的多层货架(15)和安装在多层货架(15)顶部且用于带动货箱(14)做三维运动的三维运动体，所述货箱(14)的顶面上张贴有RFID标签(9)，所述三维运动体包括沿X轴方向布设在多层货架(15)顶部中间位置处的旋转丝杠(10)、沿Y轴方向布设的运动丝杠(11)和沿Z轴方向布设的立柱(12)，所述多层货架(15)顶部固定连接有用于带动旋转丝杠(10)旋转的第一电机(17)，所述旋转丝杠(10)上螺纹连接有第一丝杠螺母，所述运动丝杠(11)与所述第一丝杠螺母固定连接，所述运动丝杠(11)的一端固定连接有用于带动运动丝杠(11)旋转的第二电机(18)，所述运动丝杠(11)上螺纹连接有第二丝杠螺母，所述立柱(12)与所述第二丝杠螺母固定连接，所述立柱(12)上固定连接有第三电机(19)，所述第三电机(19)的输出轴上固定连接有卷筒，所述卷筒上缠绕有钢丝绳(20)，所述钢丝绳(20)的底部连接有用于取放货箱(14)的货叉(16)；所述立体库控制电路包括微控制器模块(1)和为控制电路中各用电模块供电的电源模块(21)，以及与微控制器模块(1)相接且用于识别RFID标签(9)的射频识别电路(5)和用于与上位计算机(2)进行连接并通信的RS-232通信电路(22)，所述微控制器模块(1)的输出端接有液晶显示电路(4)、语音播放电路(3)、用于驱动第一电机(17)的第一电机驱动电路模块(6)、用于驱动第二电机(18)的第二电机驱动电路模块(7)和用于驱动第三电机(19)的第三电机驱动电路模块(8)。

2.按照权利要求1所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述多层货架(15)的顶部还安装有用于对货箱(14)的取放过程进行摄像的全景视觉摄像头(13)，所述全景视觉摄像头(13)与上位计算机(2)相接。

3.按照权利要求1所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述微控制器模块(1)由单片机STC89C52、晶振电路和复位电路组成，所述晶振电路由晶振X2以及非极性电容C35和非极性电容C36组成，所述晶振X2的一端和非极性电容C36的一端均与所述单片机STC89C52的第18引脚相接，所述晶振X2的另一端和非极性电容C35的一端均与所述单片机STC89C52的第19引脚相接，所述非极性电容C35的另一端和非极性电容C36的另一端均接地；所述复位电路由复位按键S、电阻R10和极性电容C37组成，所述复位按键S的一端、电阻R10的一端和极性电容C37的负极均与所述单片机STC89C52的第9引脚相接，所述复位按键S的另一端和极性电容C37的正极均与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述电阻R10的另一端接地，所述单片机STC89C52的第20引脚接地，所述单片机STC89C52的第31引脚和第40引脚均与电源模块(21)的5V电压输出相接。

4.按照权利要求3所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述射频识别电路(5)包括射频读写芯片MFRC522、天线线圈L和用于指示射频识别电路正在工作的发光二极管D1，所述射频读写芯片MFRC522的第2引脚、第3引脚、第12引脚、第15引脚和第32引脚均与电源模块(21)的3.3V电压输出端相接，所述射频读写芯片MFRC522的第1引脚、第4引脚、第5引脚、第10引脚和第18引脚均接地；所述射频读写芯片MFRC522的第6引脚与所述单片机STC89C52的第4引脚相接，且通过电阻R1与电源模块(21)的3.3V电压输出端相接；所述射频读写芯片MFRC522的第31～29引脚依次对应与所述单片机STC89C52的第5～7引脚相接，所述射频读写芯片MFRC522的第24引脚与所述单片机STC89C52的第8引脚相接；所述射频读写芯片MFRC522的第21引脚和第22引脚之间接有晶振X1，所述射频读写芯片MFRC522的第21引脚通过非极性电容C12接地，所述射频读写芯片MFRC522的第22引脚通过非极性电容C13接地；所述射频读写芯片MFRC522的第16引脚通过非极性电容C11接地，且通过串联的电阻R3、电阻R4和非极性电容C10与所述天线线圈L的一端相接，所述天线线圈L的另一端通过串联的非极性电容C2和电感L1与所述射频读写芯片MFRC522的第11引脚相接，且通过串联的非极性电容C9和电感L2与所述射频读写芯片MFRC522的第13引脚相接；所述天线线圈L的另一端与非极性电容C2的连接端与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚之间并联有非极性电容C4和非极性电容C5，所述天线线圈L的另一端与非极性电容C9的连接端与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚之间并联有非极性电容C7和非极性电容C8，所述射频读写芯片MFRC522的第17引脚与电阻R3和电阻R4的连接端相接，所述电感L1和非极性电容C2的连接端通过非极性电容C3与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚相接，所述电感L2和非极性电容C9的连接端通过非极性电容C6与所述射频读写芯片MFRC522的第14引脚相接；所述射频读写芯片MFRC522的第12引脚通过非极性电容C1接地，所述射频读写芯片MFRC522的第15引脚通过电阻R2与发光二极管D1的正极相接，所述发光二极管D1的负极接地。

5.按照权利要求3所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述语音播放电路(3)包括语音芯片ISD1760、麦克风MIC、扬声器LS1和用于指示语音播放电路(3)正在工作的发光二极管D2，所述语音芯片ISD1760的第1引脚与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述语音芯片ISD1760的第8引脚、第12引脚、第16引脚和第28引脚均接地；所述语音芯片ISD1760的第2引脚通过电阻R8与发光二极管D2的负极相接，所述发光二极管D2的正极与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述语音芯片ISD1760的第10引脚通过非极性电容C17与所述麦克风MIC的正极相接，所述麦克风MIC的正极与非极性电容C17的连接端通过串联的电阻R6和电阻R7与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述电阻R6和电阻R7的连接端通过极性电容C18接地，所述语音芯片ISD1760的第11引脚通过非极性电容C16与所述麦克风MIC的负极相接，所述麦克风MIC的负极与非极性电容C16的连接端通过电阻R5接地；所述语音芯片ISD1760的第14引脚与电源模块(21)的5V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C15和极性电容C14接地；所述语音芯片ISD1760的第18引脚通过极性电容C20接地，所述语音芯片ISD1760的第20引脚通过电阻R9接地；所述语音芯片ISD1760的第21引脚与电源模块(21)的5V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C21和极性电容C22接地；所述语音芯片ISD1760的第23引脚与所述单片机STC89C52的第28引脚相接，所述语音芯片ISD1760的第26引脚与所述单片机STC89C52的第27引脚相接；所述扬声器LS1的正极与所述语音芯片ISD1760的第15引脚相接，所述扬声器LS1的负极与所述语音芯片ISD1760的第13引脚相接。

6.按照权利要求3所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述第一电机(17)为步进电机，所述第一电机驱动电路模块(6)包括型号为L298N的电机驱动芯片U4，以及稳压二极管D1、稳压二极管D2、稳压二极管D3、稳压二极管D4、稳压二极管D5、稳压二极管D6、稳压二极管D7和稳压二极管D8；所述电机驱动芯片U4的第6引脚和第11引脚均与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U4的第9引脚与电源模块(21)的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C23和非极性电容C24接地，所述电机驱动芯片U4的第4引脚与电源模块(21)的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C25和极性电容C26接地，所述电机驱动芯片U4的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U4的第5引脚与所述单片机STC89C52的第21引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第7引脚与所述单片机STC89C52的第22引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第10引脚与所述单片机STC89C52的第23引脚相接，所述电机驱动芯片U4的第12引脚与所述单片机STC89C52的第24引脚相接；所述电机驱动芯片U4的第2引脚与第一电机(17)的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D1的阳极和稳压二极管D5的阴极相接，所述稳压二极管D1的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D5的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第3引脚与第一电机(17)的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D2的阳极和稳压二极管D6的阴极相接，所述稳压二极管D2的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D6的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第13引脚与第一电机(17)的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D3的阳极和稳压二极管D7的阴极相接，所述稳压二极管D3的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D7的阳极接地；所述电机驱动芯片U4的第14引脚与第一电机(17)的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D4的阳极和稳压二极管D8的阴极相接，所述稳压二极管D4的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D8的阳极接地。

7.按照权利要求3所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述第二电机(18)为步进电机，所述第二电机驱动电路模块(7)包括型号为L298N的电机驱动芯片U5，以及稳压二极管D9、稳压二极管D10、稳压二极管D11、稳压二极管D12、稳压二极管D13、稳压二极管D14、稳压二极管D15和稳压二极管D16；所述电机驱动芯片U5的第6引脚和第11引脚均与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U5的第9引脚与电源模块(21)的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C27和非极性电容C28接地，所述电机驱动芯片U5的第4引脚与电源模块(21)的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C29和极性电容C30接地，所述电机驱动芯片U5的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U5的第5引脚与所述单片机STC89C52的第25引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第7引脚与所述单片机STC89C52的第26引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第10引脚与所述单片机STC89C52的第10引脚相接，所述电机驱动芯片U5的第12引脚与所述单片机STC89C52的第11引脚相接；所述电机驱动芯片U5的第2引脚与第二电机(18)的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D9的阳极和稳压二极管D13的阴极相接，所述稳压二极管D9的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D13的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第3引脚与第二电机(18)的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D10的阳极和稳压二极管D14的阴极相接，所述稳压二极管D10的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D14的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第13引脚与第二电机(18)的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D11的阳极和稳压二极管D15的阴极相接，所述稳压二极管D11的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D15的阳极接地；所述电机驱动芯片U5的第14引脚与第二电机(18)的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D12的阳极和稳压二极管D16的阴极相接，所述稳压二极管D12的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D16的阳极接地。

8.按照权利要求3所述的基于射频识别的三维立体物流系统，其特征在于：所述第三电机(19)为步进电机，所述第三电机驱动电路模块(8)包括型号为L298N的电机驱动芯片U6，以及稳压二极管D17、稳压二极管D18、稳压二极管D19、稳压二极管D20、稳压二极管D21、稳压二极管D22、稳压二极管D23和稳压二极管D24；所述电机驱动芯片U4的第6引脚和第11引脚均与电源模块(21)的5V电压输出端相接，所述电机驱动芯片U6的第9引脚与电源模块(21)的5V电压输出端相接，且通过并联的极性电容C31和非极性电容C32接地，所述电机驱动芯片U6的第4引脚与电源模块(21)的24V电压输出端相接，且通过并联的非极性电容C33和极性电容C34接地，所述电机驱动芯片U6的第1引脚、第8引脚和第15引脚均接地；所述电机驱动芯片U6的第5引脚与所述单片机STC89C52的第12引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第7引脚与所述单片机STC89C52的第13引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第10引脚与所述单片机STC89C52的第14引脚相接，所述电机驱动芯片U6的第12引脚与所述单片机STC89C52的第15引脚相接；所述电机驱动芯片U6的第2引脚与第三电机(19)的A相线圈的一端相接，且与稳压二极管D17的阳极和稳压二极管D21的阴极相接，所述稳压二极管D17的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D21的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第3引脚与第三电机(19)的A相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D18的阳极和稳压二极管D22的阴极相接，所述稳压二极管D18的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D22的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第13引脚与第三电机(19)的B相线圈的一端相接，且与稳压二极管D19的阳极和稳压二极管D23的阴极相接，所述稳压二极管D19的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D23的阳极接地；所述电机驱动芯片U6的第14引脚与第三电机(19)的B相线圈的另一端相接，且与稳压二极管D20的阳极和稳压二极管D24的阴极相接，所述稳压二极管D20的阴极与电源模块(21)的24V电压输出端相接，所述稳压二极管D24的阳极接地。