運用plc、微控制器和網路搜尋技術的相關知識，對圖書館書架結構進行設計改造，在一定的程度上提高圖書館的空間利用率，節約讀者查詢書籍的時間，使讀者更快更準確地找到自己想要的書籍，並完成借閱過程。即對圖書館的書架進行設計的同時，完成向無人圖書館管理模式的邁進。
圖書館，是蒐集、整理、收藏圖書資料供人閱覽、參考的機構，早在西元前2023年就出現了最早的圖書館，圖書館有儲存人類文化遺產、開發資訊資源、參與社會教育等職能。眾所周知，現有圖書館圖的結構還是存在很多弊端，給我們的學習生活帶來了很多不便。
書館的藏書量是衡量乙個圖書館的大小的標準之一，在我們身邊的圖書館往往很難找到一些年限已久、經典的書籍，以我校敬文圖書館為例，一些對大多數同學有用的書籍在架的時間長，但是我們很難找到那些年限相對較長、經典的書籍。不是我們學校圖書館中沒有，在網上查詢可知，那種書籍我們學校的儲存量都在10多本以上，但是在學校總館和分館都沒有，而是為了節約總館的空間被運到賈汪圖書館。管理員的這種做法是為了更大程度上滿足學生們、老師們的需求，但同時也給我們的同學和老師帶來不便。
所以圖書館的空間利用是乙個十分重要的問題。
圖書館空間的利用與圖書館內的書架的樣式有密切的聯絡。書架的高度受是很多學生身高的限制，同樣在一定程度上影響我們找書籍的速度。書架太高，一些矮個子學生很難夠到書架上層的書籍；太多，很大程度上制約了同學們查詢圖書的速度；太低、太少，大大影響圖書館的空間利用率。
所以圖書館書架結構設計的重要性可想而知，本專案所設計的圖書架旨在節約圖書館的資源，使圖書館的空間達到高效地利用；節約讀者查詢書籍的時間、更快更準確地找到自己想要的書籍，提高圖書館的利用率。
設計創新之處：將圖書館的書架設計為活動的書架，運用小型電動機完成對活動書架的移動，通過合理的分布，來實現空間的最大化利用；運用微控制器的相關原理完成對圖書館書籍的查詢，來提高圖書館利用率。
本課題所運用的技術均已為比較成熟的技術，微控制器配合搜尋引擎完成對圖書的查詢、指示作用和協調plc控制系統的執行；plc控制僅為簡單的乙個主機控制多個電機先後或同時運動的運動。
書架的結構與現有書架的結構大體相同，其尺寸大小為長1.5m、寬1.5m，厚50cm。三維檢視如圖1所示，結構三檢視如圖2所示。
圖1 書架三維檢視
圖2 書架結構三檢視
為了充分利用圖書館內的空間，書架的排放具有一定的規律性，其在同一平面內的排列示意圖如圖3所示。
圖3 書架排列示意圖
如上圖所示，上排有三個書架可以放書籍，下排有四個書架可以放書籍，上下排書架疊放在一起的高度為3公尺，近似為一間房屋的高度，從而達到充分利用圖書館空間的問題。從示意圖中可知7號書架的上面沒有書架，此處的目的是為了將7個書架變得更活動，使得上排的書架通過電機的拖動能夠到下排來，方便同學們借閱書籍。例如：
要取1號書架上的書籍。則電機通過訊號處理，使7號書架上移，然後4、5、6號書架右移，最後1號書架下移，即可取得1號書架的書籍。
書架的傳動方式採取電機拖動的方式；為了避免產生噪音，書架的移動是借助於導軌來實現；其控制系統採用plc控制。下圖3為電機拖動書架運動示意圖。
圖3 電機拖動書架運動示意圖
其中1、2、3、7號書架的運動軌跡為上下運動，控制電機的正反轉即可完成書架上下移動的軌跡。4、5、6號書架的運動軌跡為左右運動，通過滑輪作用即可達到目的，同樣一台電機進行控制，以上圖5號書架為例，當5好書架要右移時右捲筒捲線，左捲筒退線，電機正轉，反之左捲筒捲線，右捲筒退線，電機反轉。
將7個書架分別用七台小型電機來完成其拖動，其工作流程圖如圖4所示。
圖4 工作流程圖
對其中的一台電機plc控制圖如圖5所示。其餘電機的控制系統均與此圖類似。
主電路圖pc外部接線圖
梯形圖圖5 plc控制圖
將七台電機以一定的順序連線起來，制定4套拖動方案，在搜尋時進行方案的判定，從而選定拖動的路徑；整個系統的綜合控制由plc來完成。在書架上有一些指示燈，當啟動搜尋系統的同時，微控制器系統協調工作，將所要查詢的書籍下方的指示燈點亮，即可方便借閱者查詢書籍。
時光飛逝，一轉眼，近三個月的機械系統設計作業就要結束了，說起此次的作業設計，我認為最重要的就是認真思考，認真的研究自己的作業題目，其次，是和同學們、老師的交流，從他們的口中讓我再次的對作業題目有了進一步的了解。因為只有都明白了，做起就會事半功倍，如果沒弄明白，就迷迷糊糊的去選題目做設計，到頭來一點收穫也沒有。在這段時間裡，我意識到，無論做什麼事情，只要你足夠堅強，有足夠的毅力與決心，有足夠的挑戰困難的勇氣，就沒有什麼辦不到的；我也在這段時間學會很多機械結構，一些機構的工作原理。
再次感謝老師的輔導以及同學的幫助，是他們讓我有了乙個更好的認識，無論是學習還是生活，生活是實在的，要踏實走路。課程設計時間雖然很短，但我學習了很多的東西，使我眼界開啟，感受頗深。
圖書館設計報告
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概念結構設計和邏輯結構設計
一.系統概述 本系統通過調查從事醫藥產品的零售，批發等工作的企業，根據其具體情況設計醫藥銷售管理系統。醫藥管理系統的設計和製作需要建立在調查的資料基礎上，系統完成後預期希望實現藥品基本資訊的處理，輔助個部門工作人員工作並記錄一些資訊，一便於藥品的銷售和管理。通過此系統的功能，從事藥品零售和批發等部門...