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一、需求分析

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1.1 进销存管理业务概述

随着近年来世界各方面的发展进步和物联网时代的到来及其不断发展，货物销售行业发生了翻天覆地的巨大变革，随着从卖方市场向买方市场的转变，我国的零售行业迅速崛起，并且时时刻刻面临着日益激烈并不断变化的竞争环境。因此，提高进销存管理水平，探索降低成本的方法成为提高企业竞争力的必然选择[1]。

伴随着企业规模的不断扩大和企业效益的进一步发展，原先的管理已经不能跟上企业的发展步伐，更无法满足企业对管理工作快速、准确的要求。在销售业务不断增长的同时，公司日常所需要处理的数据量不断增长，公司内部运转周转的中间传递环节也逐渐增多，进而发展到非常的复杂的经营管理模式，同时，现在复杂多变的市场，人工管理等传统的方法方式在相关方面已无法应对。更为重要的是商品的进销存方面缺乏实时处理的相关分析，管理人员对及时传递资料和命令的需求得无法实现。最后发现如果能够在面对不同种类的货物信息时，能够让管理人员实时掌握销售流程及销售情况，进而支持管理人员对相关商品销售的运营并且可以有效地加速的周转率，从而可以进一步提高行业的服务质量。这时可以组建一个记录、更新、保存数据信息的数据库以建立和支持一个合理高效的软件项目[2]。

具体而言，进销存管理业务的核心是对于商品流动信息的储存与管理，主要涉及到商品品类的新增与删除、进货、商品销售与盘点、平库等相互关联的诸多业务流程。因此，在进销存管理系统中，我们需要让这些业务流程在系统中有所体现，从而达到高效管理的目的。

1.2 功能性需求

1.2.1 商品信息管理

在进销存管理系统中，需要提供渠道给操作管理人员以录入或删除商品信息，同时对于日常的进货与销售过程予以记录，并在需要的时候对库存中已有的商品种类与数量进行盘点，必要时还需要进行平库操作。这些流程会涉及到公司内的诸多部门，诸如采购部、市场部、财务部等，组织架构的复杂性也对软件系统设计的联动能力与处理效率提出了较高的要求。因此，我们不仅需要通过程序设计实现与实际操作对应的相关功能，对于操作人员在系统中输入的文本信息进行读取与必要的处理以模拟上述诸多对于商品实体的实际操作流程，同时还需要建立与实际仓库所对应的商品的数据库，通过对于所有商品的编号、名称、单价、库存数量与计量单位等具体信息进行存储，并在管理人员进行操作的过程中对库中存储的商品信息进行与实际情况同步的改动，实现更加高效的管理。

1.2.2 系统安全

对于公司而言，系统的安全性是软件系统设计过程中一个至关重要的考虑因素，由于系统缺乏维护管理与必要的保护措施所造成的损失与影响将是不可估量且难以弥补的。在进销存管理系统中，系统安全的问题主要可能出现在操作权限与非法输入等方面。基于这样的考虑，软件系统在处理数据时，需要对于非法的输入进行区分并给予用户一定的操作提示；在功能上，需要通过账户密码匹配的机制以对于操作人员的权限进行一定的限制从而保证系统的安全性；在存储数据时，应对于存入的数据在写入文件的同时进行一定的加密操作，防止外部人员盗取或进行修改；同时在用户进行操作时，需要同步保留用户的操作记录，在必要时以供核查。

1.3 非功能性需求

1.3.1 性能需求

1.系统必须具备高可用性，能够保证系统长时间连续运行的需求；

​ 2.系统的响应时间应尽可能的短，系统登陆、信息保存等操作响应时间小于1.5秒，信息查询等复杂操作时间小于2秒；

​ 3.数据库容量要大，能够满足商品采购、销售、库存管理等详细信息长时间保存的需求；

​ 4.可供多个用户分时使用该系统平台。

1.3.2 易用性需求

1.系统的相关提示信息一致，如进货、销售、删除、查询等操作功能，应尽可能使人容易理解；

​ 2.有明确的输入限制提示信息；

​ 3.中英文对应正确。

1.3.3 可扩展性需求

在系统底层设计时，需要强化系统的配置和扩展能力，主要体现在以下方面：

​ 1.系统底层支持的可扩展性；

一、绪论

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1.1 实验背景

1.1.1 问题的情景

长期以来，由于我国是人口大国而且工业基础薄弱，因此早期在我国机器人的发展受到一定的限制。然而随着制造业工人的人力成本的不断上升与社会自动化程度的不断提高，我国也开始着重于发展机器人，并且也取得了较大的进步。在 1995 年，我国沈阳自动化所开始研制HT—100A点焊机器人，是我国较早的机器人了，如图1所示；此后，沈阳新松公司研发出了6 kg弧焊机器人，此机器人不仅实用，而且轻便，如图 2 所示；之后，哈尔滨工业大学机器 人研究所也研发出了便携式机器人，此机器人具有 6 自由度，增强了焊接能力，成为在恶劣环境中实现焊接功能的重要设备。总之，在国家“863 计划”与“十一五”计划的指导下，我国机器人的设计取得了飞速发 展，甚至在机器人的某些关键部件的设计已经接近于世界先进水平，并在世界工业机器人领域已经占有一席之地了。

1.1.2 实验的目的

目前，机器人的发展趋势非常的迅猛，机器人可以替代人类去从事高危险的工作，减轻了人类的劳动强度。本文通过对机器人的发展史进行简要的介绍，阐明了我国发展机器人的必要性。同时，对于我国的发展而言，我国正处于工业化进程的关键时期，将来的高强度、高危险行业的工人数量将会急剧的下降，机器人将会迎来新的“春天”，所以机器人的发展仍拥有巨大的发展空间。同时，由于我国各机器人的厂商对于机器人的研发能力与金钱投资的不同，在我国的机器人市场上的竞争也会愈演愈烈，最终也将形成我国的机器人研发市场。总之，在未来的几十年里，相信重点发展机器人将会成为社会的发展趋势，不久机器人将会引领未来，加入到我国现代化建设的行列中。小车，也就是轮式机器人，作为以学科交叉、产品创新为特色的明月班同学，切入这个产业不失为优秀的选择，故而选取小车为切入点了解相关知识。

1.2 实验内容

1.2.1 使用51单片机控制及其元器件

STC89C52控制板芯片、1.5V干电池x4、L298N电机驱动板x1、红外循迹模块、直流电机x2以及搭建材料若干；

1.2.2使用FPGA开发板控制及其元器件

Cyclonell EP2C5T144控制板芯片1.5V干电池x4、L298N电机驱动板x1、红外循迹模块、直流电机x2以及搭建材料若干；

二、实现过程

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2.1 总体工作原理简释

2.1.2 红外循迹模块

第一步，位于小车前端的红外模块会释放红外线探测下方是否为黑色区域，并将相应的高低电平信号传递至控制模块（51单片机/FPGA开发板）处理，控制模块随后将发送信息至L298N电机驱动的控制模块，并由此控制左右两轮的转动速度以及转动方向，从而实现对黑线的反应和循迹。

作为电机的驱动模块，该模块对控制小车移动有着重要且直接的作用。

利用红外发射器向地面发射红外线，并用传感器接收由地面反射的红外线。当红外接收模块下方为黑色轨迹时，红外线被黑色轨迹吸收，传感器没有接收到红外线，红外循迹模块输出低电平到单片机。反之，传感器接收到红外线，红外循迹模块输出高电平到单片机。可通过红外循迹模块输出的信号来判断小车是否偏离轨迹。可调电阻可以调节传感器的灵敏度，易于调试。使用红外循迹模块方案也易于实现，红外循迹方案相比于摄像循迹成本更加便宜，软件设计更加简单，设计制作周期短，具备一定可靠性。

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使用方法与识别效果如下。