基于gec6818高校体育器材存储管理系统

[12]。2.1.2开发平台开发平台是通过Ubuntu开发，该系统是由Linux内核开发的操作系统，由LinusTorvalds于1991年创建的类UNIX系统。Linux发行版通常是免费和开源的，许多都是流行操作系统（如Windows和macOS）的绝佳替代品。除此之外Windows11系统也是本次开发的功臣，该系统是由微软公司（Microsoft）开发的操作系统，应用于计算机和平板电脑等设备。于2021年6月24日发布，2021年10月5日发行。该系统开发使用的SecureCRT工具可以很好的安装在Windows11上。2.3系统框图基于GEC6818高校体育器材的存储管理系统主要是提升体育器材管理的效率。用户可以在系统中注册并登录，使用其注册信息和身份进行认证。登录后，用户可以选择进入不同的界面来执行相关操作，以便更有效地管理体育器材。管理员管理系统拥有着更高的权限，可以修改器材的出入库记录、标记器材是否需要维修，并且可以调整器材的使用寿命。此外，管理员还可以查看器材的详细信息，并根据需求对体育器材进行全面管理。相比之下，学生的权限相对较低，主要用于查询和借用体育器材。整个系统的设计旨在为了提供一个便捷而高效的体育器材管理解决方案，以满足高校体育器材管理的多样化需求。整体流程图如图2.1所示。图2.1整体流程图图2.2管理员流程图2.3.1硬件部分整个系统的硬件有3.5mm扬声器、RFID外接模块、RT3070L外置天线，在GEC6818开发板上将他们连接，每个硬件都有他重要的作用。他们的存在与否将关乎到整个系统的完整度，准确度，和实用性。其中3.5mm扬声器起到的作用是能够在你登录，退出登录，借器材出库时候做出相对应的提示。RT3070L外置天线的作用是激活热点让手机当中的APP连接，当你登录后，用户可以进行你想要的操作。RFID模块的作用有两个：首先在界面上注册时他可以刷卡自动输入你需要注册的卡号；除此之外你在登录界面时候可以通过刷RFID进行登录，不同身份注册的RFID进入到的页面也会随之改变。图2.3是开发板连接各个硬件的总图。图2.3开发板连接外设图2.3.2软件部分该系统采用的是Ubuntu作为开发环境，并且在Ubuntu系统中安装QT软件进行程序开发。采用C++语言编写。用QT进行UI界面创作，将整体界面完成。结合GEC6818的功能进行融合。使用SecureCRT串口助手将程序烧写进入板子中。RT3070L外置天线驱动通过SecureCRT串口助手烧入板子后进行解压和配置。开发板上能完整显示项目的界面，完成项目需求。程序部分都是采用的模块化设计，每个界面的程序都能在源代码中有相对应的位置。能够满足项目完整，程序功能完善，代码简洁。该系统的软件主要是体现两个部分首先就是在GEC6818开发板上的系统，第二个就是手机APP。首先就是基于GEC6818的高校体育器材存储管理系统。当开发板进入系统后可以通过电脑打开SecureCRT串口助手收发指令给开发板。进入对应的文件夹后使用./访问可执行文件，随后开发板上就可以运行这个系统了，因为GEC6818开发板可以使用触摸屏所以你将可执行文件使用之后就可以使用开发板进行触摸操作了。手机APP软件是通过连接开发板的RT3070L外置天线开的热点进行联网，你连接成功后开发板的数据就会传输到手机APP中，当你选择你注册过的用户登录时候你就能通过APP进行操作，你可以进行借出和还入的操作，你还可以查看该系统中的器材状态。2.3.3系统功能基于GEC6818高校体育器材管理存储管理系统注册流程如图2.4所示，用户登录界面流程图如图2.5所示：表2.4器材管理系统注册流程图图2.5用户登录界面流程图用户界面功能如图2.6所示：图2.6用户界面功能流程图管理员界面功能如图2.7所示：图2.7管理员界面功能流程图2.4本章小结本章主要是对基于GEC6818高校体育器材存储管理系统的开发工具、开发平台、软件需求、硬件需求、功能需求等做了整体的介绍。主要是针对传统的体育器材管理系统不足提出了一些解决的方案。本章节还在该系统中在应用中的流程图等进行了详细的介绍。在本章中能明确的展现设计的思路和该系统的整体功能的介绍。3系统结构设计系统硬件部分采用GEC6818开发板作为基础，使用RT3070L外置天线、3.5mm扬声器、RFID模块等该系统还需要用到的QT中的数据库。下面从元器件使用的具体设计与实现展开介绍3.1高校体育器材存储管理系统设计方案对于GEC6818高校体育器材存储管理系统设计，是参照GEC6818开发手册，嵌入式仓库管理系统文案等，该系统设计将此些案例作为参照，在设计过程中不断优化和摸索。该系统采用的开发板连接外设，以GEC6818开发板作为基础，在此基础上进行改造。用外接3.5mm扬声器作为语音播报，在用户登录成功和退出登录以及器材出库成功后，都会有相对应的使语音提示，通过RT3070L外置天线让开发板打开热点以供手机APP连接专属网络。使用RFID作为用户和管理员在注册时刷卡填写卡号信息，在注册完成之后，返回到登录界面进行刷卡，对应录入的卡号会对比数据库，识别成功后可以登录到对应的用户界面。以下是该系统能使用到外设的硬件图3.5mm扬声器如图3.1所示。图3.13.5mm扬声器RT3070L外置天线如图3.2所示。图3.2RT3070L外置天线粤嵌RFID模块如图3.3所示。图3.3粤嵌RFID模块在进行外设选择时，从不同角度考虑到开发板的功能以及该项目的功能需求，通过查询资料找到了最契合的外设。在进行基于GEC6818高校体育器材存储管理系统设计时，着重考虑了开发板的功能和能与之相符合的元器件。着重考虑了硬件选择，应当选择成本较低，功能齐全，方便安装的思路去寻找硬件。在进行开发板和硬件适配度上也考虑到应当选择相对应的外设。3.2开发板实际安装为了保证开发板上的系统能够流畅运行，应当注意将开发板放在泡沫板和不导电的地方，因为开发板并没有保护套，所有的引脚都是裸露在外面，一定要在使用时候小心短路。并且在使用时不能通过插拔插头让开发板开关机，左边有一个拨动开关，一定要用开关控制开发板的启动和关闭，如果使用插拔插头进行启动和关闭因为电流过大容易将开发板上的元器件损坏，造成无法开机或者其他不稳定原因影响后续相关功能无法实现。在使用GEC6818这种有以下注意事项：供电要求：确保提供足够的电源，以满足开发板及其外设的功耗需求建议使用符合规范的电源适配器，并避免过载使用。静电防护：在处理开发板时，务必采取防静电措施，如穿戴静电手环或在接地处放置自己的手，以防止静电对开发板造成损害。温度控制：确保开发板在合适的温度范围内工作，避免过热或过冷情况的发生。尤其是在长时间运行或高负载下使用时，要注意散热和通风。软件更新：及时更新开发板上的软件和驱动程序，以确保系统的安全性和稳定性。同时，备份重要数据，并小心谨慎地进行任何系统更改。外设连接：在插拔外设时，务必按照正确的顺序和方法进行操作，避免损坏板载接口或外设本身。安全操作：在使用开发板时，遵循相关安全操作规程，避免涉及到高电压、高功率等危险操作，以确保人身和设备的安全。当所有的外设连接完成后就可以进行后续的操作了，不论是开发板和外设使用过程中都应该格外小心，一定要注意安全。开发板连接外设完成后如下图当中3.4所示：图3.4开发板连接外设完成图3.3开发板数据库在本次的开发板中将开发板作为数据库存储的载体，完成数据的存储与读取。首先在设计基于GEC6818高校体育器材管理系统当中必须要用到数据库作为使用工具。毕竟该系统数据是很多的，不仅要实现器材的实时更新，还要做到器材的租借和还入，这样该系统必须要设计一款数据库去完善整个项目。在本次项目中将数据库放在了板子当中这样数据库的增删改查。其中数据库的作用如下：器材信息管理：数据库可以记录和管理高校体育器材的基本信息，其中包括器材名称、规格、数量、入库信息等，方便管理员进行查询和统计。器材借还管理：数据库能够记录器材的借出和归还情况，包括借用人员的相关信息、借用时间以及归还时间等。这有助于管理器材的使用情况，减少器材的丢失或损坏风险。维护器材管理：数据库可以记录器材的维护情况，其中包括维护时间、维护状态等，帮助延长器材的使用寿命，提高利用效率。所以数据库在本次项目中有着至关重要的位置，该系统设计的是在软件启动时候在开发板上自动创建一个数据库。所以在该系统中数据库部分代码如图3.5所示：图3.5创建数据库表函数创建数据库是根据传入的表名和字段信息该段代码动态生成创建表的SQL语句，然后执行该语句在数据库中创建相应的表。该系统向数据库增加数据代码如图3.6所示：图3.6向数据库表中插入数据数据库表中插入数据程是根据传入的表名和字段值动态生成插入数据的SQL语句，执行该语句以在数据库表中插入数据。该系统的删除表代码如图3.7所示：图3.7向数据库表中删除数据向数据库表中删除数据是根据传入的表名和删除条件动态生成删除数据的SQL语句，然后执行该语句以从数据库表中删除符合条件的数据。该系统修改数据代码如图3.8所示：图3.8向数据库表中修改数据向数据库表中修改数据是根据传入的表名、更新条件和更新数据，动态生成更新数据的SQL语句，然后执行该语句以在数据库表中更新符合条件的数据。在该系统中查询部分代码如图3.9所示：图3.9向数据库表中查询数据向数据库表中查询数据是根据传入的表名和字段名列表，动态生成查询数据的SQL语句，然后执行该语句以从数据库表中查询数据，并将查询结果存储在传入的二维列表中。

4高校体育器材存储管理系统的设计与实现本章将会对基于GEC6818开发板制作的高校体育器材存储管理系统硬件部分做出详细介绍。本文之前只是简单的介绍了需要用到哪些硬件，这一部分会针对需要用到的硬件进行介绍。4.1高校体育器材存储管理系统硬件图4.1GEC6818开发板在该系统中核心的地方就是GEC6818开发板。如图4.1所示。该开发板具有以下优点：①高性能处理器：搭载了八核ARMCortex-A53处理器，提供强大的计算性能和多线程处理能力，适合处理复杂的计算任务和多媒体应用。②丰富的扩展接口：开发板提供了丰富的扩展接口，包括USB、HDMI、以太网、音频接口等，便于连接各种外部设备和传感器，满足不同应用场景的需求。③多媒体支持：支持4K视频解码和编码，具备强大的多媒体处理能力，适合用于视频的监控、车辆识别等多媒体领域。良好的软件支持：主要是提供了丰富的软件支持，其中包括Linux操作系统和相关的驱动程序，方便开发者进行应用程序的开发和调试。⑤可靠的稳定性：GEC6818开发板设计稳定可靠，适用于工业控制、嵌入式系统等领域，能够长时间稳定运行。⑥低功耗设计：采用先进的节能技术，能够在保证性能的前提下降低功耗，有利于节能环保和延长设备使用时间。在GEC6818开发板上你可以通过在Ubuntu系统上编写程序，然后进行交叉编译生成可执行文件，通过SecureCRT串口助手将可执行文件烧写到开发板然后执行。下面来介绍这次在开发过程中用到的硬件：首先是3.5mm扬声器：3.5毫米扬声器接口是一种常见的音频插孔，通常用于连接耳机或其他音频设备，例如智能手机和电脑。它的名称取自插头直径为3.5毫米。这种接口通常采用TRS结构，包含三个金属连接点。第一个连接点是插孔最外层的金属套，用于传输地线信号。第二个连接点是套上方的金属环，负责传输左声道的音频信号。第三个连接点是插头最顶端的金属针，用于传输右声道的音频信号。如图4.2所示。3.5mm扬声器接口是一种通用的接口标准，因为它被广泛使用于各种音频设备中，便于用户连接不同的设备，电脑插上进行音乐播放或观看影片等。此外，其小巧的尺寸和方便插拔的特点，也受到了大众的喜爱。图4.2TRS接口其次是RFID：本次使用的RFID是采用的是Mifare522Module型号的RFID，该模块的供电电压为直流5~9V，UARTTTL电平输出。接线简单，引脚描述如图4.3所示。机械结构图如图4.4所示图4.3引脚描述图4.4机械结构图最后介绍的是USB无线网卡：本次使用的USB无线网卡是一种内置了无线WIFI芯片的设备，通过USB接口连接到计算机，安装完驱动后，计算机的网络设备列表中将会新增一项无线网卡。这款USB无线网卡的型号是RT3070L外置无线。联发科技的RT3070芯片是一款高度集成的Wi-Fi单芯片，支持最高150Mbps的PHY速率。它完全符合IEEE802.11n和IEEE802.11b/g标准，提供可靠的无线连接，能够在较远距离提供稳定的信号。优化的射频架构和基频算法确保了出色的性能表现和可靠的低功耗处理能力。

5完整系统功能测试前面几章分别对外GEC6818开发板项目和硬件分别进行了详细的介绍与实现相关功能的方法的阐述，本章将对系统进行整体功能测试。5.1系统环境测试首先打开串口选择自己的COM口连接，但是在连接之前一定要使用Serial协议，选择正确的端口将波特率设置成115200。如图5.1所示：图5.1快速连接端口设置拨动开发板旁边的开关打开开发板，串口助手会将开发板的信息传输到电脑串口会话中。这样可以通过串口助手输入指令操作开发板。如图5.2所示图5.2开发板连接成功5.2基础功能测试5.2.1系统注册测试进入注册界面，输入自己的姓名，账号，密码，RFID卡号需要将未录入的RFID卡放在RFID模块处，系统将会自动录入识别到的RFID卡信息。选择需要注册的用户类型点击注册进行注册。如图5.3所示，当你注册成功之后会弹出一个小对话框显示已经完成注册。图5.3注册界面用户注册部分代码如下图5.4所示图5.4判断用户注册信息判断用户注册信息是通过查询数据库来检查用户注册时输入的账号和卡号是否已经存在于数据库中，如果存在则阻止用户继续注册，并给出相应的提示信息。5.2.2系统登录测试若在完成注册之后可以返回登录界面进行账号和密码登录，也可以选择使用刚才注册中使用的RFID卡进行登录。登录界面有两个选项，有用户登录和管理员登录，可以选择注册信息时注册的对象对应登录。高校体育器材存储管理系统登录界面如图5.5所示。图5.5用户登录界面用户登录部分代码如下图5.6所示：图5.6判断用户登录信息判断用户登录信息是一个基本的用户登录验证功能，通过数据库查询来验证用户输入的账号和密码是否正确，如果正确则登录成功，否则提示用户账号或密码错误。5.2.3用户功能测试当选择了用户登录进了系统之后，会看到界面有三个选项他们分别是借租，归还，成套租借。你可以分别选择不同的按钮进行操作，每个按钮都对应着一个功能。用户功能界面如图5.7所示。图5.7租借功能界面下面将会对三个功能进行详细的介绍。先是租借功能，如图5.8所示。图5.8租借功能界面在该系统中可以看到可以通过不同的方式来查询器材是否充足，例如可以在器材名称处选择你想要租借的器材，在选好之后可以点击查询之后下方的显示区域就会显示出你需要租借的器材信息，同理还可以通过器材编号进行器材的查询。当查询到需要租借的设备之后点击他然后点击租借器材，这边会弹出一个对话框显示租借成功，如果库存不足他会提示租借失败。用户租借功能部分代码如下图5.9所示：图5.9用户租借功能代码截图这段代码实现了在用户租借设备时的一些逻辑检查，包括检查设备状态以及用户是否正确选中设备进行租借。如果不符合条件，会给予相应的提示信息并阻止用户进行租借操作。其次是器材归还功能，如图5.10所示。用户可以点击按钮查询账号租借记录来查询自己租借了多少设备，在下方会显示用户的租借记录，你也可以通过器材的编号进行租借，在本界面中会显示设备编号，设备图片，租借人姓名和租借人的账号信息，这些所有的信息都会显示在本界面上，当你点击你需要归还的设备，设备会处于被选中状态，你点击归还按钮你就可以将租借的器材归还至库中。图5.10归还功能界面器材归还功能部分代码如下图5.11所示：图5.11用户归还功能部分代码截图用户归还功能实现了用户归还设备的功能，其中包括输入设备编号归还、显示提示信息、界面元素的显示与隐藏等交互逻辑。同时，通过事件过滤器函数实现了当用户点击文本框时显示特定窗口并设置焦点。最后一个就是批量租借的功能，如图5.12所示。进入批量租借界面之后用户可以选择器材名称或者套装名称，套装是管理员填写的套装样式，用户可以从下方的器材统计信息看到当前器材的数量和总数，用户选择器材后输入需要租借的数量，点击批量租借，如果库存满足租借数量就会显示租借成功，如果不满足或者少于就会显示租借失败。图5.12批量租借功能界面批量租借的功能部分代码如下图5.13所示图5.13批量租借功能部分代码批量租借功能实现了用户套装租借的功能，包括批量租借设备、保存套装信息至数据库、检查重名等逻辑，并通过界面元素的显示和隐藏、弹出提示框等方式与用户进行交互。5.3管理员功能测试上一个小点讲述了用户的功能，这一个部分就会对管理员功能测试作为重点详细的展开首先第一个就是管理员界面。如图5.14所示。当进入管理员界面会有四个选项他们分别是出库，入库，查询维护，成套租借管理。这四个板块对应四个不同的功能。可以让你选择你需要的功能。图5.14管理员界面首先进入出库界面，如图5.15所示。在里面可以看到通过查询设备名称查询，点击查询之后下方会显示设备信息。同理也可以通过设备编号查询已经录入系统中的器材。选中需要出库的器材，当器材变为选中状态时可以对他进行出库管理，例如在用户出库时发生错误导致出库错误，管理员有权限将出库状态信息出错的器材进行更改。如果器材已经出库或者已经租借将无法对已经出库的器材进行操作。图5.15管理员出库界面管理员出库部分如下图5.16所示：图5.16管理员出库部分代码这段代码实现了管理员在界面上选择设备进行出库操作，同时更新数据库中设备信息和数量信息，并通过提示框和音频反馈操作结果。下一个功能将介绍器材的入库系统，该系统主要功能是将器材录入到库中，首先点开入库功能，器材入库界面如图5.17所示。进入器材入库界面之后可以选择你需要入库的器材例如篮球，足球等设置器材相对应的编号为多少，器材对应的寿命时长是多长，选择器材的图片，还可以选择去勾选带有图片名设置为设备名的选项，这样是为了更好的入库。首先将这些信息全部输入完成之后，管理员需要确认信息无误后点击添加到列表中，如果添加到列表中发现有器材错误或者其他失误可以清空列表，随后如果检查器材都是无误的状态就可以点击入库，这样器材设备就录入完成了。完成后他会弹出一个小对话框提醒你。图5.17管理员入库界面该功能部分代码截图如下图5.18所示：图5.18管理员入库部分代码截图管理员入库实现了管理员在界面上将设备信息添加到数据库中进行入库操作，并通过提示框和音频反馈操作结果。下一个功能我将介绍器材的查询维护功能，查询维护界面如图5.19所示。该功能主要是可以通过设备名称查询器材的设备信息。还可以通过设备编号查询，可以调整器材的在库状态，可以选择在库，以租借对需要的器材进行修改，例如出库失败但是已经拿走了，管理员此时就可以对手中器材的在库状态进行修改。通过查询后可以查看到器材对应的名称，器材的编号，设备在库状态和入库时间，出库时间，设备的维修状态，可以查看租借人姓名和账号。租借的器材图片也能显示出来。管理员不仅可以更改库存状态，还可以通过维修状态查询库中的器材。也可以对出库失败或者入库失败的器材进行删除记录的功能，还可以选中你需要更改维修状态的器材更改该器材的维修状态。这些权限全部只有管理员进行操作，管理员需要核对信息，确认无误才能对设备进行更好更高效的管理。图5.19管理员查询维护界面该功能部分代码截图如下图5.20所示：5.20管理员维护界面部分代码截图管理员维护界面是根据用户在表格中选择的行，修改对应设备的维修状态，并更新相关的数量信息到数据库中。最后一个功能就是成套的入库管理，成套录入管理界面如图5.21所示。进入界面之后你可以通过选择器材的名称，设备的数量添加进成套租借设备。添加完成后将会在列表显示你添加的器材。右边界面显示设备数量统计信息，当前器材的库存信息。管理员确认器材的数量信息无误之后，填写套装信息，因为该功能可以添加多个器材例如篮球10个，足球20个等。添加之后确认器材的信息无误之后点击保存将会弹出一个提示框，提示你保存成功。图5.21管理员成套录入管理界面该功能部分代码截图如图5.22所示：图5.22管理员成套录入部分代码截图管理员成套录入实现了用户在界面上选择设备名称和填写数量后，将设备信息按照一定格式添加到表格中的操作。5.4手机APP测试该软件主要是配合手机APP进行在线的租借和归还，首先要创建一个TCP客户端，该系统需要在指定的客户端上去进行配置和操作TCP客户端代码如下图5.23所示。下面将详细的为大家讲一下这个APP的测试和使用过程。图5.23手机端APP代码截图首先将驱动通过串口助手放入开发板中，将驱动解压到指定/etc文件下，通过指令vi/etc/Wirtless/RT2870AP/RT2870AP.dat这串代码去找到以下两个代码，其中SSID=RT2860AP这个是WIFI是名字WPAPSK=12345678这个是设置WIFI密码。设置完成之后，在串口助手上安装WIFI驱动模块。依次输入下面三行代码，如下图5.24所示：图5.24开发板安装WiFi驱动在安装完所有驱动之后可以通过指令ifconfigra06激活WiFi网卡。找到对应的WIFI输入密码和选择IPV4配置IP地址和网关，连接完成之后就可以打开APP了。手机连接WIFI和配置如下图5.25所示，手机APP界面如下图5.26所示：图5.25手机连接WiFi图5.26手机APP界面显示因为手机和开发板已经连接，所以可以使用在开发板注册的用户进行登录，登录完成可以看到板子和手机APP已经互通了，如下图5.27所示：图5.27手机APP登录完成界面在我们完成登陆之后就可以对库中的器材进行租借和归还，只需要输入设备编号就可以进行归还和租借，当需要批量租借的时候可以在设备名称处输入需要的器材，例如篮球、足球等，输入数量即可，下面我将对三个功能进行讲解以及功能测试。租借界面如图5.28所示租借代码截图如图5.29所示图5.28手机APP租借测试图5.29手机APP租借代码截图归还设备也是同理，归还界面如图5.30所示，设备归还部分代码截图如图5.31所示：图5.30手机APP归还测试图5.31手机APP归还代码截图批量租借界面功能测试如图5.32所示，设备批量界面部分代码截图如图5.33所示图5.32手机APP批量借租测试图5.33手机APP批量借租代码截图6总结与展望6.1总结GEC6818高校体育器材管理存储系统是一项为高校体育器材管理带来革新的重要项目。随着社会的不断进步，嵌入式系统已经深入到我们生活的方方面面，如手机、医疗设备和无人机等，无处不在。然而，随之而来的存储管理问题也日益凸显。不当的存储管理可能导致数据泄露和信息丢失，给个人隐私和商业机密带来风险。只有加强存储管理措施，如数据加密、访问权限控制、定期备份等，才能有效防范敏感数据被未授权访问所带来的问题，确保数据安全和隐私保护。本系统是基于GEC6818开发板通过连接外设3.5mm扬声器，RFID外接模块，RT3070L外置天线设计了一款高校体育器材存储管理系统。该系统主要研究的内容是：①本文分析了高校器材管理系统的历史、国内外对外高校体育器材进行过的研究，以及目前使用在各个高校中现有的状况，根据实际需求设计出了一套基于GEC6818高校体育器材管理存储系统。②以GEC6818作为开发板为核心，完成了各功能模块的选材、连接、程序编写以及各个界面的功能完成等。③设计了基于GEC6818高校体育器材管理存储系统的总体流程图。④完成了基于GEC6818高校体育器材管理存储系统不同用户注册，登录，器材入库，租借等功能。该系统基于GEC6818的系统实现了体育器材管理的数字化和自动化，通过RFID技术，实现了不同用户的刷卡登录、器材入库、出库、等环节的高效管理。该系统的功能完善，操作简便，极大提升了管理效率和准确性，节约了人力成本。数据化运营方面，系统实现了实时监控和分析，帮助管理者更好地了解器材使用情况和库存量，为管理决策提供了重要依据。此外，系统的应用使得高校体育器材管理水平得到显著提升，为体育教学和训练活动