二维码在图书馆系统中的应用.doc

二维码在图书系统中的应用 摘要： 科学技术的不断发展，使二维码技术也得到广泛的发展。QR码是目前应用最广泛的二维码，具有识别速度快，纠错能力强的优点，设计一种基于QR码的图书定位系统，缩短寻找图书时间，简化查找书目的程序，以克服现有技术的不足。 关键词：二维码、QR码、解码、单片机技术 1 二维码 二维码又称二维条码, 最早发明于日本, 它是用某种特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的, 在代码编制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念, 使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息, 通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理。它具有条码技术的一些共性：每种码制有其特定的字符集;每个字符占有一定的宽度;具有一定的校验功能等。同时还具有对不同行的信息自动识别功能，及处理图形旋转变化等特点[1]。目前常见的二维码有Data Matrix、QR 码、汉信码等[2] 2 QR码 QR码呈正方形, 只有黑白两种颜色, 在4 个角落中, 有 3 个角落上印有较小的像“回”字的正方形图案, 称为定位点, 用来帮助解码软件定位。它由包括数字码字、纠错码字、版本信息和格式信息的编码区域和包括位置探测图形、分隔符、校正图像和定位图形的功能图形两部分组成[ 3.4]。它具有信息容量大, 可靠性高识别速度快, 纠错能力强, 可以容纳汉字等特点。因此，成为二维码应用于图书系统的首选。 3 二维码在图书系统中的设计与实现 二维码在图书系统中的应用主要依靠二维码识读设备扫描二维码,经过解码软件解码后的数据信息与存储信息对比，信息相同时启动发生装置，使图书检索工作方便快捷。 3.1 功能模块的设计 本装置主要工作过程为：数据输入、数据存储、二维码识别、解码、数据对比、启动震动。装置首先通过数据输入模块将所找图书信息输入，信息经存储模块进行数据存储，二维码识别装置读入二维码并进行一系列图形处理，经过解码软件解码后的数据信息与存储模块存储的数据信息作对比，当数据信息相同时启动震动装置，使图书搜寻者感知到图书已经找到且不影响他人。相应的功能结构如图： 系统的功能结构图 3.2 模块选择 单片机模块采用性能优越的飞思卡尔公司提供的MC9S12XS128MAA单片机芯片，此款芯片自带12位A/D转换，自带看门狗电路、能工作在温度为-40℃到80℃的环境下，并能在潮湿的环境下工作，其处理的信息量大。单片机模块是系统的核心模块，主要协调和驱动各个模块的工作。 显示模块选压电式触摸屏，手感好，响应时间短，用于数据显示和数据输入。 存储模块设有存储单元，存储单元有专门的存储器，并设有240G存储卡，供数据进行存储和之后的数据比对。 输入模块采用手机模式数字块操作单元，用于给用户提供图书信息输入空间。 电源模块采用9V可卸式充电直流电源，并配用相应充电器，用完可拆卸充电更换或直接插220V市电可以重复充电使用。 按键模块设置有上下移动键和开关键和报警方式切换、无线通讯开关键。 无线通讯模块选择RS-422A模块，实现高速度、远距离串行通信。实时的接收图书馆主机传来的图书借阅和归还的信息，更新存储卡里的图书信息和管藏数据库信息。图书馆主机上有上位机软件，通过上位机软件可以适时的传递管藏数据库信息。 扫描模块为二维码扫描仪，对扫描的二维码进行解码，解码后的数据信息与存储单元的数据信息进行对比，当数据相同时启动报警模块，采用二维码扫描仪可以避免光线问题带来的错误。 报警模块用于当发现需要找的图书时，进行警报。 系统设有标准USB接口，可以和电脑直接通信，通过数据线可以直接将馆藏数据库信息传到图书定位仪上。 3.2 工作过程 打开电源，触摸屏上显示需要查找的书目信息，各种按键为虚拟按键，此时有多种灵活的输入方式：可以短信输入，每台仪器有一个编码，有一个GSM短信输入端，在手机上或者是网络短信终端编写要查找的书目信息，其格式顺序包括书名、书目作者、出版社。短信发送到相应的编码机号上去即可（每台高效图书定位仪都有一个编码标签）。也可以手动输入，手动输入在触摸屏上有提示方式，提示用户该输入什么，并设有灵活的输入方式，有笔画输入、拼音输入和手写输入和写字板输入，可输入字母、汉字和标点符号或特殊符号。输入的信息保存在存储器单元。 使用时，打开图书馆数据库的主机电脑，打开图书借阅软件和管藏信息动态无线传输软件。把馆藏信息动态传输软件的界面设置成自动信息发送状态。 打开高效图书定位仪电源，确保电池电量饱满，然后通过接口模块用数据线把图书借阅状态数据及管藏信息下载到图书定位仪