基于RFID智能卡图书管理系统平台的设计及应用

1、 毕业设计（论文）题 目：基于 RFID 智能卡图书管理系统平台的设计及应用学 生： 指导老师： 系 别： 专 业： 班 级： 学 号： 2014 年 6 月福建工程学院本科毕业论文作者承诺保证书 本人郑重承诺： 本篇毕业论文的内容真实、可靠。如果存在弄虚作假、抄袭的情况，本人愿承担全部责任。 学生签名：年 月 日 福建工程学院本科毕业论文指导教师承诺保证书 本人郑重承诺：我已按有关规定对本篇毕业论文的选题与内容进行了指导和审核，该同学的毕业论文中未发现弄虚作假、抄袭的现象，本人愿承担指导教师的相关责任。 指导教师签名：年 月 日I目目 录录摘要.11 绪论.31.1 课题背景 .31.2 国

2、内外现状及发展趋势 .31.3 研究意义 .42 智能卡图书管理平台技术选型.52.1 智能卡图书采集系统技术选型 .52.2 图书信息管理系统后台技术选型 .73 智能卡图书管理系统平台需求分析.83.1 智能卡图书管理系统平台概述 .83.2 智能卡图书管理平台需求分析 .83.3 图书信息管理系统后台需求分析 .94 智能卡图书管理平台功能设计.104.1 智能卡图书管理系统平台整体设计 .104.2 图书信息管理系统后台功能模块设计 .104.3 智能卡信息采集系统功能设计 .164.3.1 建立智能卡图书管理平台通信 .164.3.2 智能卡图书信息采集功能设计 .174.4 系统数

3、据库的设计 .195 系统实现与功能测试.225.1 图书信息管理系统后台功能实现 .225.1.1 图书管理模块 .225.1.2 学生智能卡管理模块 .245.1.3 图书借阅模块 .28II5.1.4 图书归还功能 .295.1.5 借阅查询模块 .295.2 智能卡图书采集系统功能实现 .305.3 系统测试与评价 .30总结.32致谢.33参考文献.341基于基于 RFID 智能卡图书管理系统平台的设计及应用智能卡图书管理系统平台的设计及应用摘要摘要随着科学技术的日益发展，传统的管理模式逐渐被电子信息化代替。图书馆作为人们获取知识的主要场所，其建设状况和管理模式直接影响了人们的阅读量

4、，因此如何使图书信息管理更加科学、高效是我们迫切需要解决的问题，开发一个智能图书馆管理系统势在必行。 RFID 技术被广泛使用于图书管理系统中，本文在了解 RFID 射频识别技术的基础上分析了 RFID 硬件技术在图书馆管理领域的应用。搭建出了使用 RFID 的硬件技术支持与计算机操作系统的软件支持下开发的图书馆管理系统，它能有效简化图书管理流程。该系统将实现图书的借阅、查询、管理等基本功能。系统不仅使用方便，还能使管理员更容易更直观的查询书籍、管理藏书，使借书、还书、查书的过程大大简化。本文将介绍基于 RFID 智能卡在图书管理系统平台以及该平台在图书馆中的应用。关键字关键字: 图书管理；R

5、FID；借还；查询22Design and application of book management system platform based on RFID smart cardAbstractWith the development of society and the progress of science and technology, electronic information technology gradually replace the traditional management mode. Library is the main places for people

6、to acquire knowledge,the construction and management conditions of the library affect peoples reading volume directly .Thus,how to make Book information management more scientific and efficient needs to be urgently addressed .To developed an intelligent library management system is imperative.RFID t

7、echnology has been widely used in library management system, this article analyzes the application of RFID hardware technology in the field of library management based on knowledge of RFID radio frequency identification technology. Build a library management system which supported by hardware techno

8、logy and computer operating system. it can simplify the library management process effectively. The system will achieve the basic functions as borrowing, query ,management and so on.The system is not only easy to use, but also let the administrator easier and more intuitive to query books, and manag

9、e books.So management will become greatly simplified.This article will introduce the management system platform which based on RFID smart cards , and how to use it in the Library.Keywords: library management; RFID; borrow; query11 绪论1.1 课题背景我们正处于一个信息飞速发展的时代，信息处理与各行各业都息息相关，在这样一个追求成本与效率的时代背景下，人们正对如何用更

10、好的技术和方法管理图书馆进行着不断的研究与探索。图书馆拥有丰富的文献信息资源，是社会信息系统的重要组成部分，学校图书馆作为学生阅读的主渠道，其建设状况、管理模式、藏书数量等将直接影响学生阅读的质量。但如今，大多数学校图书馆建设尚处在起步阶段，很多的图书馆都是初步开始使用计算机进行图书的信息管理，以往对图书管理的主要方式是基于文本。还需对借阅者的借阅信息等进行人工计算和统计，数据量大，工作繁琐，需要耗费大量的人力，且易丢失，不易管理数据，对管理人员造成很大的不便。借阅者找书时需要逐本查找，十分费时费力。这些问题阻碍了图书馆管理服务水平的发展。因此，我们也在不断的寻找一种更为先进的技术手段解决这些

11、问题。1.2 国内外现状及发展趋势图书管理的国内外现状，国外尤其在西方国家，由于科学技术、经济发达，图书馆行业比较受重视，在英国、美国，以及澳大利亚等国的图书馆，图书馆的先进管理手段促进其现代化管理水平的不断提高。1其中 RFID 技术在图书馆管理领域占据了重要地位，目前，国内外大多数图书馆已经从纯手工的信息管理方式向条形码识别、计算机数字化管理过渡。对图书管理而言，使用 RFID 识别技术进行管理会让工作变得简便、高效。近年来，图书馆的各个方面的建设都有了显著的发展。从整体来看,图书管理水平有了很大程度的提高。信息技术革命为图书馆的发展提供了极为广阔的空间，推动了图书馆基础业务由手工方式向计

12、算机化发展，推动了传统图书馆向自动化图书馆和数字图书馆发展。1如何满足读者的需求，使图书馆的社会效益能被更大限度的激发是我们急待解决的问题。21.3 研究意义基于上述背景及国内外现状，本设计总结了我国现有的图书管理系统的优缺点，整合了以往图书管理系统的优点，探索出符合高校现状、具有特色的一套智能图书管理系统，为图书管理员提供一个平台，借助 RFID 技术研发的成果，将 RFID 射频识别技术运用到图书管理的各项事务中，用学生智能卡代替传统借阅证，解决图书管理中存在的资源流通率不高、借、还操作繁琐等问题。参考国内外图书管理系统中符合我国高校图书馆发展现状的模式，通过计算机软件与 RFID 技术结

13、合的方式。实现图书信息和用户信息的管理，使得图书管理更智能、更有效地进行，实现智能化管理是现代图书馆的必然选择。32 智能卡图书管理平台技术选型图书馆具有其特定的业务需求，本章节着重介绍针对图书馆的需求进行相关的选型工作。2.1 智能卡图书采集系统技术选型对智能卡的采集是整个图书管理系统的关键部分，该部分需要满足读取速度快、安全保密性高、无需直接接触即可读取数据等需求，因此我们拟采用自动识别技术进行智能卡的采集工作。目前市面上也有许多自动识别技术的产品，经过对市面上常用的自动识别技术性能进行比较，得出表 2-1 的结果：表 2-1 常用的自动识别技术性能比较系统参数条码磁卡IC 卡RFID信息

14、载体纸、塑料薄膜、金属表面磁性物质EEPROMEEPROM典型数据量（Byte）1-1001-10016-64k16-64k读写性能只读读/写读/写读/写数据密度低低较高较高机器可读性好好好好污染和潮湿的影响很高很高可能不影响遮盖的影响完全失效不影响方向和位置的影响低高高不影响运行成本较低低低无运行成本安全无一般高高识别速度低中较快较快使用寿命一次性短长较长识别次数111多由表 2-1 能很清楚的看出 RFID 识别技术相较于其他常用识别技术的优势十分明显，故本系统选用 RFID 识别技术来完成图书智能卡的采集工作。RFID 射频识别系统的工作频率决定着读写器对智能卡的识别距离、难易程度。其典

15、型的工作频率有 125kHz、13.35MHz、27.12MHz 等。高频标签的基本特点与低频标签相似，4但高频标签可以使数据传输速度提高，故本系统采用 13.56MHz 工作频率的标签作为图书馆智能卡。2RFID 读写器 XC-3100 具有射频卡读写的基本功能。XC-3100 可用于生产线上需要写卡和读卡的场合，并且可以与数据控制器终端（DCT）配合使用，组成生产线数据控制系统。这种特性同样适用于图书馆中的业务需求，即采集学生智能卡信息，与 PC 通信，完成图书馆各项业务。其硬件图如图 2-1、图 2-2 所示：图2-1XC-3100读写器硬件图15图2-2 XC-3100硬件图2XC-3

16、100 具体技术参数值如表 2-2 所示：表2-2 XC-3100技术参数工作电源DC5V10 1.0A变压器电源输入 AC85VAC264V环境温度工作：045；存储：-1055相对湿度工作：4090RH；存储：2090RHCPUSTC89C52RDRF ICMF RC500卡片容量不限制读卡频率13.56MHz读卡速度最快达 100 毫秒卡片类型Philips(NPX) Mifare 1 型射频卡通讯接口RS-232 2 个 不能同时使用通讯速率2400bps 到 19200 bps 续表 2-2蜂鸣器直流 5V 蜂鸣器 1 个侧薄码开关4 位读卡距离10CM产品尺寸140*105*36m

17、m将 RFID 自动识别技术运用到图书馆管理系统中,能使整个图书馆的运作效率得到很大程度的改善。经过对图书馆管理系统充分考虑后，决定使用 XC-3100 读写器来满足图书管理系统对智能卡的数据采集。 2.2 图书信息管理系统后台技术选型在 PC 端上对图书信息进行管理时，一般需要有专门的软件进行界面设计和功能需求设计以达到管理简单、界面美观的需求，还需要一个专门用于保存图书馆中各项数据的数据库软件来保证数据的安全性。可视化编程软件具备两种功能，即界面绘制功能与编写程序功能，其最大的优点是设计人员可以针对单一控件的功能进行程序代码编写，以实现功能，使程序模块化，这样能使设计人员的工作效率一定程度

18、提高。Visual Studio 2008 还具备调试功能，能在各种平台上快速创建所需的应用程序并对其进行调试。这些功能可以帮助编程人员更轻松地构建解决方案以分析和处理信息。6PC读写器RFID标签SQL Server 2008 可以管理各种数据，并将文档数据直接存储于数据库中。可以对数据进行查询、修改、添加、删除等操作。SQL Server 2008 允许使用 Microsoft .NET 和Visual Studio 开发的自定义应用程序中使用数据，这个平台有以下特点：(1) 可信任，其具有较高的安全性、可靠性和可扩展性。(2) 高效，在进行开发和管理数据基础设施时可以节省许多的时间和成本

19、。(3) 智能，能在需要时为用户提供发送和观察信息的平台。综合上述分析，决定使用 Visual Studio 2008进行界面美化与相关功能实现工作、用SQL Server 2008关系数据库作为图书管理系统的数据库，二者结合共同成为图书信息管理后台开发的支撑软件。3 智能卡图书管理系统平台需求分析3.1 智能卡图书管理系统平台概述智能卡图书管理平台它包含了图书从图书馆上架、借出、归还、下架等多个工作环节。主要通过智能卡的读取操作来实现图书信息的快速处理，它能准确地反映出图书馆当前的存书状态，并快速对图书的查找、借阅、归还等进行操作。从而有利于图书馆的管理、方便图书管理员进行使用。该系统平台由

20、 PC 端、RFID 读写器、智能卡（RFID 标签）组成。其中智能卡分为学生智能卡和图书卡，分别用来记录图书信息和学生信息，图书卡将贴在书本上，这样借还时只需直接刷书即可生成图书记录，学生智能卡供学生自己保存使用。在 PC 端上搭建图书信息管理后台，运用串线连接 RFID 读卡器，完成上下层的通信，再由 RFID 读写器对智能卡的数据进行采集。图 3-1 为智能卡图书管理平台示意图：图3-1 智能卡图书管理平台示意图73.2 智能卡图书管理平台需求分析基于 RFID 智能卡图书管理平台，在传统的图书管理平台上引入了 RFID 技术，它需要满足以下需求：（1）只允许图书管理员登录进入图书信息管

21、理系统后台进行操作，确保系统安全性（2）即将上架的图书必须填写完整的信息才能录入到图书信息管理后台数据库中。修改图书信息时也应将图书信息按要求填写完整。（3）学生智能卡必须填写完整信息，才能完成新卡发放工作。修改学生信息时也应按要求将学生信息填写完整。（4）借阅时，学生必须提供学生智能卡和所选图书，在学生状态正常下（如非挂失状态、借书数量没有超过最大限度） ，方可借书。（5）还书时，学生必须提供已借图书，才能完成归还图书操作。若超期归还，要进行相应的扣费操作。（6）学生丢失智能卡时，管理员能对其进行挂失操作。以防他人拾到卡用于借书，产生不必要的麻烦。（7）当学生找回自己丢失的智能卡时，管理员将

22、对此智能卡进行解除挂失状态操作。该卡便能正常使用。（8）只有当学生没有借阅记录时，才可以注销该学生智能卡的相关信息。（9）若要进行扣费操作时，系统提示余额不足，学生应先充值，管理员再进行扣费操作。83.3 图书信息管理系统后台需求分析图书管理系统的后台是面向系统操作用户，也就是针对管理员设计的。其应当具备图书馆中各项关于图书管理的基本功能，如借书、还书、查询图书等功能，针对图书馆中业务的特殊性，将图书信息管理系统后台划分为三个模块：图书管理模块、图书借阅模块和学生智能卡管理模块。具体功能如图 3-2 所示：图 3-2 图书信息管理系统后台功能对于设计的每个功能模块，将在下一章节进行详细设计分析

23、。图书信息管理系统后台智能卡管理图书管理图书借还增加图书删除图书修改图书图书借阅图书归还添加读者修改读者信息删除读者读者挂失读者解挂充扣押金超期查询图书查询查看已借94 智能卡图书管理平台功能设计4.1 智能卡图书管理系统平台整体设计智能卡图书管理系统平台就是利用智能卡代替纸质借书证作为信息的载体，同时借助智能卡图书采集系统对和图书信息管理系统来采集和传输智能卡的数据信息，从而达到对图书馆进行信息化、智能化管理的目的。图 4-1 为智能卡图书管理平台主要功能设计图。图 4-1 智能卡图书管理系统平台功能设计智能卡图书管理平台可以划分为三层架构，其三层具体为：(1) 数据采集层，其主要用途是通过

24、 RFID 读写器中间件技术采集智能卡信息。用于采集学生智能卡信息。(2) 通信层，其用途是通过通信技术，把采集的数据传递给系统应用层。(3) 系统应用层，它主要实现管理采集的数据、提供图书信息管理系统后台和外部的访问接口。具体三层结构如图 4-2 所示：图书添加、删除管理员学生借还图书添加删除修改图书信息咨询图书信息提供学生智能卡或图书处理借还图书反馈图书信息10图 4-2 智能卡图书管理平台三层架构示意图4.2 图书信息管理系统后台功能模块设计在上一章节的功能分析的基础上，我们将针对各个模块的具体功能实现进行一一设计。图书管理模块。该模块具有以下功能：(1) 新书入库，将新书的基本信息录入

25、到系统中，保存在数据库中。(2) 图书下架，将不具有上架价值或破损严重的老旧图书进行删除操作，即删除该书在库记录。(3) 图书信息修改，新书录入过程难免有错，该功能可实现修改错误的图书信息或补充不完整的图书信息。(4) 查询图书，管理员可根据学生需求对图书进行条件检索查询，可查看欲借书籍是否在馆，是否可借等信息。由于图书管理模块中的各个功能具有一定相似之处，本文只对其中的图书管理模块中一些较有代表性的功能设计进行详细的介绍。新书上架功能流程图如图 4-3 所示：数据采集层系统应用层通信层图书信息管理系统后台通信网络RFID中间件、智能卡和读写器1112图 4-3 新书上架功能流程图新书上架的操

26、作就是在 RFID 读写器与 PC 通信成功的基础上进行下一步操作的，通信开始结束寻卡是否寻到卡图书信息是否填写完整图书信息是否符合要求与读写器建立通信上架成功N Y填写内容NNYY13建立成功后即可开始寻卡操作，若没有寻到卡，则返回到寻卡操作，直到寻到卡为止。为了建立完整的图书信息，要求图书信息必须填写完整，若没有填完整或是未按要求填写图书信息，则跳出提示，直到满足条件为止。若满足填写要求，则实现新书上架功能。图书信息修改功能流程图如图 4-4 所示：图4-4 图书信息修改流程图管理员修改图书信息时，系统首先要判断图书信息是否被选中。若没有，则弹出提示，直到选中有效图书信息为止。另外，在修改

27、图书信息时，若没有按照系统设定的要求更改图书信息，则会弹出提示要求重新更改符合要求的图书信息。如年份必须由 4 位阿拉伯数字组成，如 2014。当系统判断修改信息有效时，则弹出提示显示修改成功。完成图书信息修改操作。图书检索功能：开始是否已选图书是否按要求修改图书信息修改成功结束选择图书修改图书信息NNYY14图书检索是为了方便学生找到欲借的书，方便管理员找到要进行操作的书，其主要功能包括：(1) 根据书名检索(2) 根据书籍类型检索(3) 根据书籍作者检索本系统采用模糊检索的方法进行图书查询，即自动搜索关键字的同义词,提高搜索的精确性。借阅功能模块本模块主要是管理员对图书借阅管理。其主要功能

28、有：(1) 图书借阅，由硬件设备 RFID 识别器读取学生智能卡卡号和图书卡号，进行借书操作，在数据库中生成借阅记录，包括图书索取号、借阅卡号、借阅日期、应还日期等。此时，该书状态变更为“借出”状态，其他学生不可再借此书；另外，当学生挂失智能卡时，该卡便失去借阅功能，不得通过此智能卡进行借书操作。(2) 图书归还，用硬件设备 RFID 识别器读取书本磁条的信息，根据借阅卡号，在数据库中找到相应记录，将借阅记录删除。此时该书状态由“外借”还原为“在馆”状态，可供学生正常借阅使用。(3) 超期罚款，若学生未在应还日期前归还图书，则要缴纳一定数额的罚金，罚金由押金里扣费。(4) 查询借阅历史，管理员

29、可根据学生信息查看到该学生的借阅历史记录，也可通过时间范围的检索查询到该时间段内所有借阅记录。本章节选取借阅模块中的核心部分借阅功能设计进行重点介绍，其流程图如图 4-5 所示：15图 4-5 图书借阅流程图借阅功能的实现首先要在与 RFID 读写器建立通信的前提下寻到学生智能卡，若没有读到智能卡，则继续寻卡，若有，则系统判断其是否为挂失状态，若有，则不能借书，若没有，系统则开始读取图书智能卡的信息，在确定读到图书信息后才能进行下一步操作，系统进而开始判断学生借阅数量是否超出限定数量。若没有，则可完成借书流程，若有，则不能成功借书。学生管理功能模块本模块的主要功能是对学生智能卡信息进行管理。其

30、功能包括：(1) 发放新学生智能卡，为学生办理新的学生智能卡，并填写学生相关信息。(2) 注销学生借阅卡，删除学生在图书馆内的信息。(3) 修改学生借阅卡信息，如学生信息有变动，或信息录入有误，即要进行修改信息操作。(4) 挂失学生智能卡，学生丢失智能卡后，凭卡号等相关信息，由管理员对卡进行挂失操作，挂失状态时，智能卡不能借阅图书。(5) 解挂学生智能卡，对学生智能卡进行解除挂失状态操作后，学生智能卡即可正常使用。开始与读写器建立通信寻学生智能卡是否读到卡该卡是否为挂失状态寻图书智能卡是否寻到图书智能卡借书是否超出可借数量借出成功结束YNN N Y YN提示超出可借数量Y16(6) 充扣押金，

31、学生智能卡上有一定数额的押金，当学生超期未还书时，系统会进行扣押金的操作，余额不足时，需要进行充值操作。由于学生智能卡模块中的发放新卡、修改学生信息、删除学生信息功能与图书管理模块相似，这里就不赘述了。本节将介绍学生智能卡的解除挂失功能设计。学生智能卡解除挂失功能流程图如图 4-6 所示：图4-6 学生智能卡解除挂失状态功能流程图在学生智能卡挂失后，只有一种情况需要进行解挂操作，那就是失主找到了丢失的卡，所以解挂智能卡操作必须要读到丢失的智能卡的信息才能进行解挂处理。4.3 智能卡信息采集系统功能设计如何将 RFID 读写器与上层系统相连接使其能顺利进行通信是本次设计的重难点，此节将着重介绍

32、RFID 读写器与 PC 通信并采集信息功能的实现。与读写器建立通信开始寻卡解挂成功是否读到卡是否为挂失卡结束YY提示非挂失卡NN174.3.1 建立智能卡图书管理平台通信RFID 读写器与上位机通信使用的是 RS-232 方式。通过该接口，计算机向读写器发送读、写标签等命令，读写器可把结果回送到计算机内。4建立通信具体流程如下：(1) 用直连串口线连接 PC 与读写器，此时不要对实验板进行上点操作。(2) 使用专用的烧写程序软件对整块实验板进行烧写程序操作。(3) 程序烧写后重启读写器，完成下位机操作(4) 在上位机中编写代码，对下位机读卡情况进行判断，使 PC 能通过读写器发出的信息采集到

33、学生智能卡数据。(5) RFID 读卡器与智能卡图书管理平台完成通信建立。如图 4-7 所示：图4-7 智能卡图书管理平台通信框图4.3.2 智能卡图书信息采集功能设计经过先前介绍的调试建立通信之后，系统即可进行读取操作。当学生智能卡进入读写读写器电源设备读写模块射频模块射频模块数据输入数据输出智能卡存储器数据输入数据输出 数据输出数据输入智能卡图书管理系统后台数据输入数据输出图书管理读者管理借书管理驱动程序RFID应用程序18器的感应区域时，读写器能快速的进行数据采集。并将结果实时传输给与之相连接的 PC上，再通过专用的软件进行交互信息处理。其读写操作流程图如图 4-8 所示：串口初始化填充

34、寻卡命令寻卡返回结果延时填充读取序列号命令开始RFID读写器初始化延时寻卡正确红灯亮绿灯灭蜂鸣器响读取正确绿灯亮红灯灭延时从串口发出数据挂起操作关闭串口结束YNNY图4-8 读写操作流程图19针对图书管理系统的实际情况，若每次采集学生智能卡都要进行串口初始化操作，会显得十分麻烦、操作不便，故针对实际情况。将寻卡的串口初始化操作进行优化，使用c语言将代码预先写进程序，这样就不用在每次启动程序时都进行繁琐的串口参数初始化操作了。另外，在读卡器成功采集到智能卡信息，如借阅成功、新书上架成功等情况时，蜂鸣器会鸣响一声 RFID 读写器亮绿灯，读卡失败时 RFID 读写器亮红灯，方便管理员判断寻卡操作是

35、否成功。4.4 系统数据库的设计图书馆中主要有两类实体，分别是学生和图书，由日常生活可只他们具备的属性，因此可得出学生实体图、图书实体图。学生：学生属性有：学号、姓名、性别、电话、智能卡卡号，学生实体图如图 4-9 所示：图4-9 学生实体图图书：图书属性有图书索取号、图书磁卡号、书名、类别、出版社、作者、出版年份、价格、图书状态。图书实体图如图 4-10 所示：20图书价格作者出版年份出版社状态书名索取号卡号类别图4-10 图书实体图根据上述实体，对各个实体的属性进行分析，根据实体的属性，得出系统 E-R 图如图4-11 所示：借阅学生图书借阅日期应还日期超期天数nn图4-11 系统 E-R

36、 图根据上述功能模块需求，可以得出数据库表的设计方案，数据库中的表有图书信息表、借阅信息表、学生信息表。具体设计如表 4-1 图书信息表、表 4-2 借阅者信息表、表 4-3 借阅信息表所示：表4-1 图书信息表字段名数据类型主键描述IDint是编号cardIDVarchar（50）否图书卡号ISBNVarchar（50）否图书索取号BooknameVarchar（50）否书名pressVarchar（50）否出版社WriterVarchar（50）否作者cateVarchar（50）否图书类型pricefloat否价格issueVarchar（50）否出版日期21表4-2 学生信息表字段名数

37、据类型主键描述IDint是编号cardIDVarchar（50）否学生智能卡卡号studentNumVarchar（50）否学号studentnameVarchar（50）否学生姓名sexint否学生性别moneyfloat否余额telVarchar（50）否联系电话stateVarchar（50）否状态表4-3 借阅信息表字段名数据类型主键描述IDint是编号BookcardIDVarchar（50）否图书卡号续表 4-3ISBNVarchar（50）否图书索取号booknameVarchar（50）否图书名称cateVarchar（50）否图书类型borrowdatedatetime否借阅

38、日期returndatedatetime否应还日期overdueint否超期天数studentNumVarchar（50）否学号studentNameVarchar（50）否学生姓名cardIDVarchar（50）否学生智能卡卡号stateVarchar（50）否图书状态225 系统实现与功能测试5.1 图书信息管理系统后台功能实现登录图书管理系统时，管理员输入正确的账号及对应的密码，即可登录进入主界面，并进入基础功能模块中。基础功能模块由三个模块组成，分别是图书管理模块、学生智能卡管理模块、借阅信息管理模块。登录成功后用户便可进入到系统主界面，界面左上角显示“图书馆管理系统”，菜单栏显示五

39、个功能模块：图书查询、学生智能卡管理、超期查询、学生智能卡挂失、注销登录。左侧边栏显示的是本系统的最主要功能按钮，将这几个核心功能按钮单独提取出来是为了便于管理员操作，也便于浏览相关信息。系统主界面如图 5-1 所示。图5-1 系统主界面5.1.1 图书管理模块图书管理模块具有包括新书上架功能、图书信息修改功能、图书下架功能。23新书上架主要是管理员对馆内图书进行添加工作，点击新书上架功能按钮，即会弹出窗口，管理员需要将图书卡与图书绑定，具体操作是：（1）管理员将欲与新书绑定的图书卡置于读写器的读卡区域上，点击寻卡按钮，寻卡成功时，蜂鸣器响一声，亮绿灯，窗口即可生成卡号。（2）管理员按规范填写

40、图书的基本信息并选择对应的图书类型。（3）填写完毕后点击绑定卡按钮，新书即可与图书卡绑定。蜂鸣器响一声，完成新书上架操作。具体界面如图 5-2 所示：图5-2 新书上架界面图书下架主要针对图书馆内一些丢失书籍，或已过时的书籍设计的功能。其界面如图5-3所示：24图5-3 图书下架界面当图书信息有误时，管理员可以通过修改按钮对图书信息进行修改，修改界面如图 5-4所示。图5-4 图书信息修改界面除了对图书进行上架、下架、修改信息操作功能以为，该模块还具有图书查询功能，方便查询到想要借阅的图书是否已经外借等信息。在需要查询时，只需根据查询条件的关键字，如作者、书名、类别等关键字便可以进行查询。其界

41、面如图 5-5 所示：25图5-5 图书信息查询界面5.1.2 学生智能卡管理模块学生智能卡上写有学生的基本信息，学生智能卡管理模块能对学生的信息进行修改、删除和发放新的学生智能卡，也能处理学生智能卡的丢失状况，还能对卡内押金进行充值、扣费操作。添加新学生智能卡功能可以为新注册的学生办理学生智能卡，办理后的新卡即可用于在图书馆内借阅。添加学生智能卡的具体操作如下：（1）将新的学生智能卡置于读写器上，点击寻卡，若寻卡成功，蜂鸣器响一声，亮绿灯，即可显示卡上的序列号。（2）管理员填写学生信息后点击绑定卡，系统则提示办理成功，蜂鸣器鸣响一声。其界面如图 5-6 所示：26图5-6 添加学生智能卡界面

42、学生信息管理是为了完成学生智能卡的删除和修改工作。若学生智能卡上信息输入有误，或该学生的信息已经变更，则需要修改学生智能卡信息。当学生不需要学生智能卡时或学生毕业时，可以对学生智能卡进行删除操作。其界面如图 5-7 所示：图 5-7 修改学生智能卡信息当学生将智能卡丢失时，需要通过管理员办理挂失手续，挂失状态的学生智能卡不能借阅图书。解挂之后学生智能卡方可正常使用。具体操作如下：（1）学生提供智能卡信息给管理员，如姓名、电话、学号、卡号等信息。（2）管理员通过学生提供的信息利用学生信息查询功能查询到相应记录。27（3）在学生确认信息无误后，管理员点击挂失按钮，遗失的智能卡此刻状态变为挂失状态。

43、当学生找回智能卡后可以通过管理员进行解挂操作，具体操作如下：（1）管理员将学生的借阅卡置于 RFID 读写器上，点击寻卡按钮，系统读取到学生智能卡的信息。（2）管理员点击解挂按钮，学生智能卡的状态从挂失状态更新为正常状态，蜂鸣器鸣响一声。学生智能卡可以正常使用。挂失、解挂界面如图 5-8、图 5-9 所示：图5-8 学生智能卡挂失界面28图5-9学生智能卡解除挂失状态界面充扣押金功能模块卡内押金是用于偿还借阅图书超期产生的费用和学生遗失图书时应赔偿的费用。具体操作如下：管理员点击寻卡按钮系统读取卡信息。管理员根据学生需求选择充值或扣费操作并输入金额。点击确定按钮，完成操作。界面如图 5-10

44、所示：图5-10 充扣押金界面5.1.3 图书借阅模块借阅是图书馆内的核心业务，借阅时，管理员只需点击寻卡按钮，RFID 读写器读取到学生信息后，再读取到书本卡信息，点击确定就可以完成借阅工作。十分快捷。此时被借29的图书状态显示为借出。其他学生不能再借此书。借阅后，学生的借阅记录将在数据库生成，显示相应的借书时间和应还时间。借阅图书界面如图 5-11 所示：图5-11 借阅图书界面5.1.4 图书归还功能具体操作如下：（1）管理员将归还的书的磁卡进行寻卡操作，系统读取到该书信息，（2）点击归还按钮，该书归还成功，该书状态恢复为在馆状态，可供学生正常借图书归还时，若该书已超期未归还，则弹出窗口

45、提示书已超期，跳转至扣费页面，由管理员进行扣费操作。30图书归还界面如图 5-12 所示：图5-12 图书归还界5.1.5 借阅查询模块超期查询模块为了便于让管理员了解图书外界情况，若图书未在应还日期前归还，则该学生信息会显示在超期查询的表中。界面如图 5-13 所示：图5-13 超期查询界面借阅历史查询模块是为了方便管理员查询图书的借阅情况，以掌握馆内图书的动向为目的而设计的功能。其界面如图 5-14 所示：31图5-14 图书借阅历史查询5.2 智能卡图书采集系统功能实现智能卡图书采集系统主要采用 RFID 识别技术，由于其不实现功能无法用图片展示，故只能用文字叙述，其实现的功能有：（1）

46、读卡器在读到卡的信息时，触发蜂鸣器响一声，读卡器上 led 灯亮绿灯。（2）读卡器未读到卡的信息时，触发蜂鸣器不响，读卡器上 led 灯亮红灯。使用智能卡进行借书、还书等操作。能在短时间内读取到智能卡上的信息，并将数据反馈到图书信息管理系统后台上，当 RFID 读写器识别到智能卡的信息时，蜂鸣器鸣响和灯亮等反应能让寻卡结果更加清晰。智能卡图书采集系统功能实现了一卡式的操作流程，节省了时间、提高了工作效率。5.3 系统测试与评价主要测试各功能模块是否能够正常运行，否能通过测试。测试结果如表 5-1 所示：表5-1 功能模块测试结果表模块名称预期功能测试结果32新增学生智能卡RFID 读写器寻卡后

47、管理员填写学生信息，绑定卡，绑定成功时弹出消息窗提示成功。绑定失败时消息窗提示绑定失败。符合预期修改学生智能卡信息对用户信息进行修改，修改成功弹出消息窗提示符合预期挂失/解挂对学生智能卡进行挂失/解挂操作，成功后弹出消息窗提示。符合预期充/扣押金功能扣费时，余额不能为负值，扣费余额不足时消息窗提示“请充值”。符合预期借阅/归还功能RFID 读卡器识别到学生智能卡后识别图书卡，点击借阅，完成借阅操作，已外借的图书则提示借阅失败，挂失的学生智能卡不可借阅图书。符合预期删除学生智能卡记录对学生执行删除操作后，数据库中该学生的记录将清空。符合预期新增图书RFID 读写器寻卡后管理员填写书本信息，绑定卡

48、，绑定成功弹出消息窗提示图书上架成功。绑定失败消息窗提示图书上架失败。符合预期修改图书信息对图书信息进行修改，修改成功弹出消息窗提示符合预期删除图书对图书进行删除操作后，图书馆内该图书的记录将被删除。符合预期超期查询未在应还日期前归还图书的学生和该生所借的书籍信息将显示在超期信息表中。符合预期查询学生智能卡信息根据查询条件查询学生状态与各项信息，如余额，姓名、学号等信息符合预期查询图书能够查询符合条件的资源，显示该资源的状态，如“在馆”或“外借”状态。符合预期33总结随着科技的进步，时代的发展，人们越来越重视知识的汲取，而图书馆作为人们汲取知识的主要途径也被逐渐重视起来，建立一个信息化、智能化

49、、科学化的图书馆管理系统是必要的。如何提高图书管理员对图书信息的管理和提高图书在校的流通率是目前迫切需要解决的问题，本课题重点探讨了这一问题。 。本课题使用 C#语言，结合 RFID 射频识别技术、VS2008 和 SQL Server 2008 技术在智能图书管理系统平台中进行应用。本文分析国内外图书馆管理系统的现状，对其优缺点进行总结，探索出一套适用于高校的智能图书馆管理系统，增强系统的可重用性。主要实现了系统登录、图书管理、学生智能卡管理、借阅管理等功能，实现了图书馆中各项基本信息的存储。通过对论文进行的整体分析和阐述，本课题实现的图书馆管理系统为图书管理员提供了一个管理图书信息的平台，

50、提高了管理员处理图书信息的效率，使图书管理变得方便，快捷。本系统在一定程度上解决了目前图书管理步骤繁琐、操作复杂的问题，但是系统所实现的只是图书馆目前必备的主要功能，对于一些细节没有进行细化研究，随着书籍量的日益增多，不免会出现各种问题，在以后的研究中，不论功能方面还是理论方面，系统都需要进一步的优化和完善。本系统的设计使我对软件系统的开发过程有了更深刻的体会和认识。开发过程我中，通过书籍和网上资料的查找使我对 VS2008 和 SQL Server 2008 有了更深的了解。本系统的功能已经达到计划中设计的要求，系统中系统登录、书籍管理模块、学生智能卡管理模块、借阅信息管理模块的功能均已实现。已完成的系统在经过系统测试后根据老师意见已做出改进。总之，经过本次毕业设计使我学到了很多，也懂得了很多，为我今后更好的工作打下坚实的基础。34致谢大学学习时光已经接近尾声，回想起大学期间的点点滴滴，心中倍感充实。当我写完这篇毕业论文时，顿觉如释重负，感慨良多。首先，向我的指导老师潘策老师表示