本文提出的智能儲(chǔ)物系統(tǒng)是一種新型的應(yīng)用于家庭及辦公領(lǐng)域的小型自動(dòng)化儲(chǔ)物裝置，主要用于存儲(chǔ)現(xiàn)金、存折、印章、證件、機(jī)要文件等重要物品。

　　該智能儲(chǔ)物系統(tǒng)具有自動(dòng)存取物品及安全防范功能，能夠節(jié)省室內(nèi)空間以及對(duì)裝置中存儲(chǔ)物品實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理和檢索。

　　智能儲(chǔ)物系統(tǒng)由上位機(jī)、物品存取軟件和以下位機(jī)為核心的自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。上位機(jī)為一臺(tái)內(nèi)部安裝了物品存取軟件的pc機(jī)，它為智能儲(chǔ)物系統(tǒng)提供人機(jī)交互平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)智能儲(chǔ)物系統(tǒng)的用戶驗(yàn)證功能、物品存取界面顯示、存儲(chǔ)物品的管理和檢索功能。以基于arm lpc2210的下位機(jī)為核心的自動(dòng)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)接收上位機(jī)發(fā)送的控制指令，通過自動(dòng)控制使被選中的儲(chǔ)物箱體到達(dá)預(yù)定的位置來實(shí)現(xiàn)物品的自動(dòng)存取和異常情況下的快速報(bào)警功能。整個(gè)儲(chǔ)物系統(tǒng)被安裝在一個(gè)堅(jiān)固、密封的金屬箱體中。

　　該金屬箱體可以被嵌入到非承重墻體中或者作為房屋隔斷使用，其大小可根據(jù)用戶需要做成整面墻或?yàn)閴w的一部分。與傳統(tǒng)保險(xiǎn)柜相比，它非常隱蔽，而且合理、有效地利用了室內(nèi)空間。儲(chǔ)物系統(tǒng)存取物品的窗口可以根據(jù)用戶的愿望開在箱體表面的任何位置，門內(nèi)安裝有電磁鎖。存儲(chǔ)物品用的箱體由多個(gè)小箱體組成，數(shù)量和內(nèi)部結(jié)構(gòu)根據(jù)用戶需要確定，這些小箱體通過懸掛裝置懸掛于機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

　　智能儲(chǔ)物系統(tǒng)的操作簡(jiǎn)單、方便。首先打開pc機(jī)，啟動(dòng)物品存取軟件，軟件顯示用戶登錄界面，用戶輸入用戶名、密碼，進(jìn)行用戶身份驗(yàn)證。驗(yàn)證通過后，方可進(jìn)入物品存取界面；在該界面中用戶選擇對(duì)物品進(jìn)行操作的類型，是存物品還是取物品。選擇完成后，進(jìn)入下一步的具體物品選擇界面，用戶選擇需要存或取的物品。選擇確定后，上位機(jī)通過pc機(jī)的串行通訊口發(fā)送控制指令至下位機(jī)的lpc2210。lpc2210接到指令，進(jìn)行解讀、轉(zhuǎn)譯，生成新的控制信號(hào)發(fā)送到步進(jìn)電機(jī)。

　　與此同時(shí)，位置傳感器對(duì)儲(chǔ)物小箱體的位置進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)到的位置反饋信號(hào)與位置給定信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng), 控制被選擇的儲(chǔ)物小箱體準(zhǔn)確地停放在取物窗口，同時(shí)，取物窗門內(nèi)的電磁鎖自動(dòng)打開，用戶進(jìn)行物品存取操作。操作完成后，用戶可通過計(jì)算機(jī)上顯示的修改物品記錄界面增、刪物品記錄，實(shí)現(xiàn)物品清單的更新，以備檢索時(shí)使用。如果裝置窗口門或裝置外殼遭到破壞被強(qiáng)行打開，報(bào)警系統(tǒng)將自動(dòng)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警或遠(yuǎn)程撥號(hào)報(bào)警，遠(yuǎn)程撥號(hào)號(hào)碼可由用戶通過人機(jī)交互界面預(yù)先輸入。

　　智能儲(chǔ)物系統(tǒng)不但具有儲(chǔ)物功能，而且還具有保險(xiǎn)柜功能。與傳統(tǒng)的儲(chǔ)物櫥柜、保險(xiǎn)柜相比，它省去了人工爬上、爬下的存取，對(duì)物品的存取實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，省時(shí)、省力。智能儲(chǔ)物系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的不同需求進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)。儲(chǔ)存的物品能夠通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)管理，它具有的檢索功能可以使你在眾多的儲(chǔ)存物品中方便、快捷地找到所需要的物品。智能儲(chǔ)物系統(tǒng)所具有的快速報(bào)警功能能夠提供快速的現(xiàn)場(chǎng)與遠(yuǎn)程報(bào)警，這使它的安全防范性能大大提高。與傳統(tǒng)儲(chǔ)物裝置相比，智能儲(chǔ)物系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用前景。

　　1 智能儲(chǔ)物系統(tǒng)的構(gòu)成與實(shí)現(xiàn)

　　基于lpc2210的智能儲(chǔ)物系統(tǒng)由上位機(jī)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(包括步進(jìn)電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu))、位置檢測(cè)器、報(bào)警器以及以lpc2210為核心的下位機(jī)控制器組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　1.1 主控制器（下位機(jī)）

　　本系統(tǒng)采用基于arm7tdmi(-s)的lpc2210作為下位機(jī)主控制器。該控制器具有如下特點(diǎn)：

　　(1)集成了arm7tdmi(-s)處理器核，具有高性能的32位risc體系結(jié)構(gòu)，片內(nèi)128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘頻率下運(yùn)行。
　　(2)具有16kb片內(nèi)sram，32位數(shù)據(jù)總線寬度，系統(tǒng)最大可擴(kuò)展64mb存儲(chǔ)器。
　　(3)芯片內(nèi)部具有uart、硬件i2c、spi、pwm、adc和定時(shí)器外圍部件，功能強(qiáng)大。

　　lpc2210豐富的片內(nèi)外資源、快速的響應(yīng)性和較高的性價(jià)比都很適于作為智能儲(chǔ)物系統(tǒng)下位機(jī)的主控制器。圖2是主控制器的硬件結(jié)構(gòu)。lpc2210控制芯片接收來自上位機(jī)的控制指令和位置檢測(cè)傳感器反饋的被選擇箱體的位置信號(hào)，通過控制算法運(yùn)算，直接輸出pwm控制信號(hào)，經(jīng)光電隔離和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的功率放大后，控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。當(dāng)智能儲(chǔ)物系統(tǒng)遭到破壞時(shí)，lpc2210接收到報(bào)警信號(hào)后對(duì)報(bào)警器發(fā)送控制指令，使報(bào)警系統(tǒng)迅速啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警或遠(yuǎn)程撥號(hào)報(bào)警。遠(yuǎn)程撥號(hào)電話號(hào)碼可由用戶通過上位機(jī)人機(jī)交互界面預(yù)先設(shè)置。

　　1.2 上位機(jī)

　　上位機(jī)是一臺(tái)pc機(jī)，主要完成智能儲(chǔ)物系統(tǒng)的人機(jī)交互以及對(duì)下位機(jī)進(jìn)行指令控制。使用者可通過人機(jī)交互界面方便快捷地進(jìn)行儲(chǔ)物存取選擇和物品檢索。

　　1.3