基于STC89C516的超市智能购物车研发

基于STC89C516的超市智能购物车研发 自动化技术与应用》2009年第28卷第6期经验交流 TechnicalCommunications 基于STC89C516的超市智能购物车研发 张酷 (北京交通大学电子信息工程学院,北京100044) 摘要:为了让消费者体会到超市购物的便利,设计,研发了基于STC89C516单片机的超市智能购物车.整个系统由单片机,液晶 显示,条形码识读器,无线数传等几部分组成.具有商品定位,自助结算,便利查询超市商品广告和打折信息,无线传输购 物清单等功能. 关键词:智能购物车;单片机;液晶显示;条形码识读器;无线数传 中图分类号:TP29文献 标识 采样口标识规范化 下载危险废物标识 下载医疗器械外包装标识图下载科目一标识图大全免费下载产品包装标识下载 码:B文章编号:1003—724l(2009)06—0094—04 ASTC89C516MCU-?BasedIntelligentShopping CartforSupermarket ZHANGZhe (DepartmentofElectronicandEngineering,BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044Ch ina) Abstract:ThispaperintroducesanintelligentshoppingcartforsupermarketbasedontheSTC 89C516single—chipmicrocomputer, whichiscomposedofLCD12864,thebarcodescannergun,wirelessdatatransmissionandS Oon. Keywords:intelligentshoppingcart;single—chipmicrocomputer;LCD12864;barcodescannergun;wirelessdatatransmission 1引言 随着人民生活水平的不断提高,为满足广大消费者购物需求, 连锁超市,便利店等购物形式越来越受到广大消费者青睐.但在 超市购物中,特别是在规模大,品种多的大型超市中,顾客时常找 不到欲购买的商品的位置,了解超市的商品广告及打折信息也很 不方便,直接影响到顾客购物情趣和超市营业额.另外,收银台结 帐也是一大瓶颈,每逢周六,日,收银台处的长龙也着实让人望而 却步.因此研发基于STC89C516单片机的超市智能购物车就是 为了改变这一现状,使顾客可自行查询商品信息及位置,扫描欲 购物品条码,购物车能自动显示所购物品总价,大大节省购物时间 和结算时间,真正让消费者体会到超市购物的便利. 2设备功能及操作流程 在普通购物车上配备—套电子设备,购物车前端有—个微小 的电子显示屏,顾客可以在上面查询欲购买的商品,然后根据数据 库存储的相关信息指出商品在超市中的位置,从而使顾客陕捷地 收稿日期:2009—04—09 找到商品.找到商品后顾客如果决定购买则可用购物车上配备的 条形码识读器对商品进行自行扫描,价格将直接计入总价.在顾 客购买完毕之后,可将购物清单无线发送至超市主机以方便超市 进行备份,核对.当顾客来到出口时,可根据购物车上的电子显 示屏显示的总价或结算处的电脑E显示的总价直接付现金或刷卡 即可.因此顾客们就不必像以往一样在收款台前为等待收银员为 大家分别扫描商品,计价而排长队等候,就节省了收银员的收款 时间及顾客的时间,提高了效率.电子显示屏上也可显示出商品 广告和打折信息,便于超市对商品进行促销和方便消费者了解商 品信息. 3硬件系统基本架构 硬件系统的总体框图如图l所示. 本系统由8部分组成,下面对各个部分一一做详细介绍. 3.1单片机及其最小系统[1-3] 智能购物车的MCU选取了宏晶公司的STC89C516RD+单 片机,此单片机支持可在线编程,用户可直接将程序通过串口下载 到单片机中即可运行,非常方便.内含64K的Flash程序存储器 经验交流 TechnicaICommunications 《自动化技术与应用》2009年第28卷第6期 字节,可重复擦写其中 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 .因此选用此型号的单片机极大的方 便了超市工作人员根据超市商品情况的变化(价格,位置等)及 时的更改单片机中储存的相关信息,以使顾客能够了解到超市商 品的最新情况.工作电压5.5--4.0V,加上晶振和复位电路后即 构成了单片机的最小系统. 匝波品显示摹统I t 巨无线数据传输系统(嬲懈) 条形码识读墨吲贼32接口电路祝爿按键辕入电路I 图1硬件系统总体框图 3.2液晶显示系统及按键输入电路[1] LCD选用了带字库的12864图形点阵液晶屏,单片机的POEI 接10K的上拉电阻后连接LCD的数据线(DB0——DB7),P2.0 接LCD的RS,用于产生寄存器的选择信号;P2.1接LCD的RW, 用于产生读/写信号;P2.2接LCD的E使能端;P2.3和P2.4分别 接LCD的CS1和CS2,分别用于产生选择右半屏信号和左半屏信 号.LCD的RET为复位信号端,接高电平;V0和VOUT分别接 滑动变阻器,用于调节液晶屏的对比度.Pl口与4乘4键盘相连, 用于进行人机交互.其中键盘上2,4,6,8四个按键为方向键, 用于使光标左右,上下移动,5为确定键,按下即可进入下一层菜 单.液晶显示和按键输入电路的proteus仿真结果见图2. 图2液晶显示和按键输入电路的proteus{t/~结果图 3.3条形码识读器~RS232接口电路[2] 选用串行接口的条形码扫描枪,因为单片机本身集成了串口 通信的核,串口的控制是相当成熟和简单的,只需做软件上的设 计.条码扫描枪输出的数据经RS232--TTL电平转换电路后传 送至单片机,单片机接收到商品的条形码值后即在内部存储的数 据库中查找与该条码值对应的商品,并自动将该商品价格与之前 购买的商品价格进行累加.购物完毕后顾客根据显示屏匕显示的 消费总额付相应的金额或者刷卡即可.这样不仅使顾客能够很方 便的得知当前的消费总额,避免超支,而目.超市收银台处也不用为 顾客一个—个的扫描商品并进行结算,节约了时间,提高了效率. Rs232—1vrL转接电路见图3. 图3RS232-R1_rL转接电路图 3.4无线数据传输系统 (1)下位机端(购物车端) 采用FC一201/,忸微功率数传模块,此模块特点如下: ?微功率发射:发射功率仅为10mW. ?工作频率在ISM频段:无需申请频点,载频频率489MHz. 频谱环境洁净,干扰少. ?传输距离远:在视距情况下,传输距离大于300m(功率 10roW),所以此距离应用于大型超市已经足够了. ?提供透明的数据接口,能适应任何标准或非标准的用户协 议.具有高抗干扰能力和低误码率,能自动过滤掉空中产生的噪 音信号及假数据(所发即所收),因此该设备能够有效的避免顾客 的手机信号对其传输数据所造成的干扰. ?接口方式FC一201/,,厂B型模块提供串行接口,接口电平为 电平,与单片机连接时不需要通过电平转换,非常方便.空中 传输波特率为1200bl:}S,采用偶校验方式(其他校验方式需定制). ?智能数据控制:FC-201/,,为标准的半双工通信模式,用 户无需编写多余的程序,只要从异步串行接收/发出数据即可,其 它如空中收/发转换,控制等操作,FC-201/,,能够自动完成. ?低功耗:接收情况下:电流?25mA,发射情况下:电 流?35mA. (2)上位机端(超市主机端) 上位机端仍用FC201/,,仍数传模块接收数据,输出端经. 一 EIA电平转换电路后与上位机(即超市结算处的主机)相连, 以使顾客的购物清单信息无线传送至超市主机处.无线数据发送 《自动化技术与应用2009年第28卷第6期 与接收总体框图见图4. : 经验交流 1_echnicaICommUnications 整个系统采用多对—通讯方式,即数个下位机购物车与—个 上位机进行通讯.如果超市规模较大,购物车数量较多,为了使顾 客不用在结算处排队等候,超市也可设立多台上位机(即多个结 算处),每个上位机负责与一定数量的购物车进行通讯,接收购物 清单等信息. 4软件设计[1] 4.1主程序流程 图5主程序流程图 使用C语言编写程序并在Keil上编译,并烧入单片机后使其 运行正确,主程序流程图如图5所示. 程序的初始化主要包括液晶屏的初始化,包括清屏,功能设 置,显示开关控制及输入方式等;键盘按键功能的设置;定时器工 作方式的设置(用于波特率发生器);串口工作方式的设置. 4.2无线收发模块子程序 为了实现上位机与下位机的一对多通信,可采用多处理机通 信方式.在串行口控制器SCON中设有多处理机通信位SM2 (SCON.5).当串行口以方式2或方式3接收时,SM2=l时,如果 接收到的第9位数据(RB8)为1,才将数据送入接收缓冲器sBUF, 并RI置1发中断;否则数据丢失.SM2=0时,无论第9位数据 (RB8)是1还是0,都能将数据装入SBUF,并且发中断.利用这 一 杼陛,便可实现主机与多个从机之间的串行通信.无线收发 模块子程序流程见图6. 图6无线收发模块子程序流程图 如前所述,我们为每个主机分管的购物车(从机)都挨个编 上号,并保证每辆车的编号是唯一的.顾客执行发送购物清单的 命令后,首先购物车发送自己的编号和请求信息至主机,主机此时 若处于空闲状态,N-I'4N有从机中的SM2均置l,并处于允许串行 口中断接收状态.然后向所有从机发出刚才提出请求的从机的地 址(即购物车编号),最后才发送允许响应的信号.发地址时TB8 为l,发数据时TB8为0.各从机响应地址信息后,若此地址与自 己的相同,则将自己的sM2清0,然后接收到主机先允许响应的命 令后即可发送购物清单至主机,若地址不符,则SM2仍为l,拒收 信息.这样就保证了实现主机与各个从机的一对多通信. 4.3上位机(结算处主机)子程序 结算处主机子程序流程见图7. (下转第124页) -_[U馥-l(U瑟._[U舔 J't??}?t?{?l.????,,t??..?4???I.1????. 由馥 兰毓土葛 一 自动化技术与应用》2009年第28卷第6期经验交流 TechnicalCommUnications YoungLee.XinYao.Proceedingsofthe9thInternati0nal Conference,20o2.NeuralInformationProcessing,2002,5:2479-2483. 【21HAIFENGLI,THIERIYARTIIRES,PATRICK GALLINARI,BERNADETTEDORIZZI.VQ-basedon—linehand- writtencharacterrecognitionthroughlearningandadaptiveedit distances.Proceedingsofthe9thInternationalConference,2002. NeuralInformationProcessing,2002.4:2008-2012. 【31HAIFENGLI,THIERRYARTIERES,PATRICK GALLINARI.Da切drivendesignofanANN/HMMsystemfor on-lineuncOnstrainedhandwrittencharacterrecognition. Pr()ceediIl!s.FourthIEEEIntemarionatConference,2002.Multimodal Interfaces,2002:l49—154. [41蒋宗礼.人工神经网络导论【M1.北京:高等教育出版社, 200l:7-29 【5]LIXIA0一GE,SHAOLI—HONG,LINA.TheRealization 0fArtificialNeuralNetworkBPAlgorithm.ComputerKnowl— edgeandTechnology.2008,(5);921-923. 【6】MALIN,LIHAIFENG,HANJIQING,ANDPATRICK GALLINARI.HiddencontrolneuralnetworkandHMMhybrid approachforon—linecursivehandwritingrecognition.Nanjing, China,2003.NeuralNetworksandSignalProcessing,2003,l;236- 239. 作者简介:刘明宇(1979一),女,硕士,助教,研究方向:计算机 软件. (上接第96页) 图7结算处主机子程序流程图 顾客将购物清单发送至超市结算处主机,来到结算处后首先 要对购物车车号进行识别.识别购物车号采用条形码技术即可. 超市为每辆购物车配一个超市自制的条形码,每个条形码对应一 辆购物车的车号.在顾客推着购物车来到结算处时台式条形码扫 描器会扫描条码并通知主机购物车的车号,主机会调出相应的购 物清单和消费总金额并在屏幕上显示.顾客根据消费总额付相应 的现金或刷卡结账.系统得知顾客结账完毕后会将购物清单存人 数据库并打印购物凭条. 5系统调试结果 根据上述设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ,进行硬件组装和软件开发,并利用pro teus单片机仿真软件对智能购物车进行仿真.经过反复调试和不 断修改,完善,成功实现了设计方案的各种功能,并做出了实物样 机.最后选取了12种商品作为代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 模拟了整个超市购买的流程, 达到了预期的目的. 6本智能购物车的特点 1.可以对消费者所要购买商品的位置在购物车载系统的液 晶屏上显示出来,使消费者迅速找到要购买的商品以节约时间. 2.消费者拿到一件商品时,自助对商品的条码进行扫描并计 价,因此消费者直接在购物车上便可自助购买和结算商品,避免了 收银台排长队现象. 3.购物车上还可以显示商品广告和打折信息,I使消费 者更方便的获得此类信息,对超市而言也是一种促销的手段,提高 商家竞争力. 4.消费者购买商品完毕后,可将所购买的商品的清单无线传 输至商场主机上,方便商场进行备份,核对和结算. 7结束语 本智能购物车的微机系统,中短距离传输系统其成本较低,因 而可以得到广泛地应用.当今我国人民生活水平大幅度提高,大 型超市在城乡结合部如雨后春笋般涌现出来,而且人们的时间观 念越来越强.因此当高峰时间大量人群涌入超市购物的时候,本 研究成果就会体现出其巨大优势,所以定会有广阔的市场前景. 参考文献: 【1】张俊漠.单片机中级教程[M】.北京:北京航空航天大学出 版社.2006. 【2】张俊.匠人手机【M】.北京:北京航空航天大学出版社.2008. 【3】刘焕成.工程背景下的单片机原理及系统设计【M】.北京; 清华大学出版社.2008. 作者简介:张拮(1987一),男,本科生,研究方向:自动控制.