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超市自助购物系统设计原理与实现软硬件协同

归档日期:06-19       文本归类:金山超市      文章编辑:爱尚语录

  超市自助购物系统设想道理与实现,软硬件协同

  本文档次要内容在于引见超市自助购物系统的开辟布景,设想道理,和具体实现,同时引见系统利用方式,以期达到完美该系统并推广使用的目标。

  本文档的读者对象是使用此系统的超市方,通俗购物者也可阅读此文档,但不消关心具体手艺细节,只需要领会用户利用方式即可。

  每次去超市买工具时,收银台前面长长的步队是一个让所有人都忧愁的问题。收银员曾经用最快的速度去刷取物品上的条形码,但结账的全体时间照旧让顾客等得不耐烦

  RFID射频识别手艺的高速成长,对于上面所述问题的处理供给了可能性。我们想操纵RFID手艺的劣势,开辟一套簇新的超市自助购物系统,大大缩短顾客结款的时间。

  第2章系统布局

  当前的超市结算系统次要依托收银台处扫描商品包装概况的条形码来统计价钱。条形码系统的结算速度遭到很大的限制,这曾经成为当前超市结算系统被消费者诟病的次要缘由。比拟之下,基于单片机和RMU系列开辟板的超市自助购物系统具有良多奇特的劣势。

  当前的超市结算系统完满是在收银台处对商品消息进行统计。超市自助购物系统把这段时间分成了两部门,而且把最耗时间的部门一件一件扫描采办的商品,转移到购物车长进行。在购物的同时,完成当前车内商品总价的计较。收银台处只需进行结账环节,不消履历扫描条形码的漫长过程。

  2.4.2 领取形式多样化

  超市自助购物系统有两种领取体例,现金领取和会员卡余额领取。现金领取就是当前超市中遍及采用的体例,领取过程比力麻烦。除此之外,购物者还能够选择会员卡余额领取。只需会员卡账户余额大于本次消费金额,就能够操纵余额领取。

  2.4.3 完美的会员卡系统

  会员卡在超市自助购物系统中阐扬着不成替代的感化。会员卡中包罗的消息有:会员卡号,会员卡暗码,会员卡余额,会员卡积分。

  选购好物品进行结算时购物车模块会把本次消费金额写到本人的会员卡中,这个过程中需要会员卡暗码。操纵会员卡余额领取时也需要会员卡暗码。按照每次消费金额计较出本次消费的积分,累加到会员卡积分中。

  购物车模块拔取了低功耗的MSP430单片机和RMU900+开辟板(配套小功率天线V的充电电池做电源。收银台模块接有交换电源,供电比力容易。两部门模块在非工作形态下都能够待机,不向外发射电磁波,节流能源。

  第3章手艺细节(硬件部门)

  系统硬件框图如下:

  图3.1硬件部门框架

  MCU芯片选择TI公司的MSP430F169。MSP430 供给两个UART通信模块,LCD显示接口, EEPROM扩展接口,共有6组I/O接口,可以或许最多支撑16个中缀源,同时MSP 430 有奇特的低功耗模式,能够极大地减小能量耗损。采用官方IAR Embeded Workbench,界面敌对,可以或许极大简化软件设想及调试验证,提高系统鲁棒性。

  MSP430 采用3.3V供电,与RMU 900+供电电压不异,异步串行通信部门采用URAT1端口,采用外接晶振,频次为8MHz,波特率设置为57600 bps。

  系统采用3级中缀:初始上电复位中缀,初始上电时,系统检测各模块机能;低功耗叫醒中缀,当购物竣事后系统进入低功耗模式,新顾客通过按键发生中缀,从低功耗模式中叫醒;串口通信领受中缀,领受RMU900发送的握手消息及读取到的标签消息。

  LCD 显示采用1602液晶显示屏,能够显示2行,每行16个字符(ASIIC码字符)。因为开辟时间仓皇,LCD功能不敷完美。进一步的设想入彀划采用12864液晶显示屏或其他大屏幕显示屏。但屏幕过上将会耗损更多电能,在根基设想中,1602液晶能够满足需求。

  键盘采用8个独立按键,现实用到3个按键,别离是Wake_up(从低功耗中叫醒按键),Key_start(毗连RMU900+,启动购物),Key_stop(竣事购物,刷会员卡)。此中Wake_up发生中缀。

  RFID读写模块别离采用恒睿公司的RMU900+和RMU920。RMU900+在购物车上利用,采用电池供电。RMU900+通过开辟板上的UART通信口与MCU通信。RMU920在收银台终端处固定,采用220V交换供电,采用USB与终端PC通信。

  购物车上天线天线,该天线m,合适购物车要求。终端处天线dbi圆极化天线,功率较大,读取范畴能够达到5m。具体天线参数能够参考天线Datasheet。

  现实电子标签虽然能够读入很多位,但按照读写模块的利用申明,成果测试后我们发觉标签只能够写入数据2个字节。则按照每个标签对应于分歧的商品,目前只能做到216=65536件商品,这在商品如斯丰硕的今天明显无法满足需求。若是电子标签制造厂商能够将标签做到答应读取8个字节,则能够有216件商品,这个数量足以满足所有需求。

  现代物联网不只要求顾客领会商品名称,价钱等根基消息,顾客还但愿领会商品的产地,出产日期,保质期等相关消息。这些消息在商品出厂时由厂家连同标签号写入数据库,商品进入超市后超市将这些消息写入EEPROM傍边。EEPROM和MCU相连,能够在读到每个ID号时从内存中找出商品消息,通过LCD显示给顾客。

  开辟中因为标签数量无限,相关消息具有MCU的法式存储空间中即可。

  收银台终端为一PC机,上安装有我们开辟的软件法式。终端和RMU920相连,也能够通过RFID读取商品消息,但读取速度较保守条形码有大幅度提高。PC后台通过局域网LAN与办事器数据库(Server Data Base)相连,能够及时将结算消息传送至办事器。

  办事器模块能够与MCU和终端PC进行通信,将商品库存消息存至MCU中,并及时更新商品数据库和会员消息数据库。

  第4章手艺细节(软件部门)

  本产物所利用所有软件法式(PC机上)均是基于Microsoft VisualC++6.0 的MFC开辟的。该软件包含以下功能:1,操纵天线,操纵所读打消息进行识别,点窜,统计等过程;3,将处置过的消息记实在PC机中。

  图4.1 软件部门架

  操纵了所给头文件RMU900_API.h中的函数进行了对天线和标签的操作。起首用到了RmuOpenAndConnect函数毗连天线,然后操纵RmuReadDataSingle函数进行对商品的读取操作,在法式中进行了去重操作,包管了统一件商品被且仅被读取了一次。

  4.3商品(消费者)识别函数

  起首操纵标签中的特殊消息位分辨此标签为商品仍是消费者,然后在响应的库中寻找能否具有响应的商品(消费者),若是具有如许的商品(消费者),那么就导入响应商品(消费者)的消息,若是不具有响应的商品(消费者),则再响应的区域报响应的错误。

  由于利用了MFC库,所以只需要将所需显示的消息值付与响应的文字框的对象,然后刷新屏幕,即可实现消息的显示

  4.4.2 总金额统计与比力

  每次读入消息后,能够获得其响应的价钱消息,将所有的金额相加后,即可获得总金额,然后将计较获得的总金额与消费者标签中的读到的总金额比拟较,若是分歧则显示此次消费的金额,然后能够进行消费操作,若是不分歧则进行报错。

  4.4.3 领取与积分函数

  领取有两种体例,现金领取与会员卡消费,对应了两个分歧的按键,若是是现金领取,系统仅是将消费金额对应的积分存入会员卡消息中;若是是会员卡领取,则不只是将消费金额对应的积分存入会员卡消息中,同时也将会员卡的余额减去对应的消费金额,若是余额不足,则报错。

  为便利多次操作进行统计,系统供给了清零操作,本函数不只将内存中所有响应的变量全数置零,同时也会断根显示屏上所有前次遗留下来的消息,如商品消息,总金额消息与错误提醒等。

  本函数旨在处置一些意想不到的错误,每一步碰到问题后城市转向此函数,法式将终止运转,同时将响应(独一)的错误显示在报错区域。

  4.5.3 商品库,消费者库导入函数

  本函数操纵的是C++中的文件读入读出流的学问,操纵文件流,对商品库,消费者库(.txt文件)中储存的消息进行读入和点窜。

  4.5.4 总发卖数量与金额统计函数

  为了便利商场办理者对商场进行办理,该软件出格设置了该函数,用来统计一段时间内商场发卖的所有商品的总数量和金额,并将其保具有sale.txt中。

  第5章使用前景与成长标的目的

  将来商品利用RFID电子标签取代条形码已成为货色畅通成长的必然趋向。操纵RFID电子标签,本系统可实现“购物无搁浅,领取由我选”的自在自主购物。

  从购物者角度出发,本系统可消弭当前超市收银台前排长队的现象,大大节约了购物者的购物时间,添加了消费舒服度。同时因为RFID电子标签保留消息较多,购物者能够从商品识别系统中读取到该商品的整个出产畅通过程,可以或许买到更安心的商品。

  从超市角度出发,超市能够大大削减收银员的数量,降低了运营成本;结算速度的加速同时提高了超市的吞吐量;结算系统与数据核心相连能够使超市随时领会抢手商品及欠缺商品消息,操纵物联网能够实现商品的及时调运和弥补。

  鉴于目前绝大大都超市仍然利用保守的人工结算体例,此系统的成长使用前景极为广漠。我们相信,若是此系统实现投入商用,必将带来零售业和物流业的一场革命。

  第6章改良方案

  超市自助购物系统满足了最后的设想要求。可是,照旧有需要改良的处所,次要有下面几点:

  购物车模块由MSP430单片机和RMU900+开辟板构成,体积较大,而且单片机和开辟板上的良多资本没有利用。在当前的设想中能够把MSP430单片机的主芯片、RMU900+芯片、电源节制模块和液晶显示屏集成在一块电路板上,节流系统成本,提高系统的不变性。

  当前的RMU系列开辟板只能写一个字大小的数据(16位),对标签的读写操作很局限。当前能够完美RMU开辟板的功能,扩大写操作的数据位数,提高对标签存储区的操纵,进而能够提高标签数据存储量,让购物者看到商品的更多消息。

  当前的收银台模块只能单机运转,不支撑联网操作,不克不及进行数据的动态更新。在当前的设想中,能够在PC机法式部门实现联网操作,真正满足超市系统春联机工作的需求。在一台收银台PC机结账之后顿时同步更新超市的物品数据库和会员卡数据库。

  当前的系统平安性很差,对数据窜改行为没有防御性。当前的设想中能够在写操作和结账过程中更多地利用标签暗码,加强对数据平安的庇护,无效防御窜改数据的行为。

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