合泰杯初赛作品创意书

20140353：基于HT32F1755的智能超市购物车的设计PAGE1-2014年重庆地区第七届“合泰杯”大学生单片机应用设计竞赛作品创意书参赛编号：20140335基于HT32F1755的智能超市购物车的设计重庆理工大学电子信息与自动化学院公元2013年12月28日

作品创意书摘要本设计为基于HT32F1765单片机的智能超市购物车。该系统主要由HT32F1765单片机、TFT触摸屏、商品条形码识读器、ZigBee无线数传及电源等几部分组成，具有商品定位、优惠和广告信息查询、商品排行榜查询等功能，旨在改善购物环境，让消费者体会到超市购物的便利，在无形中提高超市销售量。关键词：智能购物车，HT32单片机，TFT触摸屏，条形码识别器，Zigbee无线数传作品介绍设计背景：随着人民生活水平的不断提高和快节奏的生活习惯，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。繁忙的工作之余，还要抽时间到超市购买各种生活用品，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,并且目前顾客对于了解超市的商品广告及打折信息也很不方便,以上几个经常出现的问题，直接影响到顾客购物情趣和超市服务质量和营业额。因此研发基于HT32F1765单片机的超市智能购物车就是为了改变这一现状,顾客可自行查询商品信息及位置，智能购物车还有价格扫描功能，如果遇到价格标签标识不清楚的时候，用超市的智能购物车一查就可以显示出价格，且购物车能自动显示所购物品总价,方便控制好购物的总量，大大节省购物时间,真正让消费者体会到超市购物的便利。功能介绍：在普通购物车上配备一套电子设备，购物车前端有一个电子触摸显示屏，顾客可以通过手指触摸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，从而使顾客快捷地找到商品。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助扫描，价格将直接计入总价。如果顾客不需要此商品，可选择删除。这样，可以使顾客根据预算理性购物。这样，就节省了顾客宝贵的购物时间。而电子显示屏上也可显示出商品广告和打折信息，各类热销商品排行榜信息，便于超市对商品进行促销和方便消费者了解商品信息。（2）条形码识读器和RS232接口电路选用串行接口的条形码扫描枪，因为单片机本身集成了串通信的IP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上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，而且超市收银台处也不用为顾客一件一件的扫描商品并进行结算，节约了顾客排队等候的时间，提高了效率。RS232-TTL转接电路见图3。图3RS232—TTL转接电路图（3）无线传输模块下位机端无线传输部分采用zigbee模块与购物车连接。采用zigbee无线传输模块，优势如下：①网络容量大。每个ZigBee协调器可支持255个设备，若是通过路由器组网，整个网络可以容纳65000多个节点设备；②网络时延短。Zigbee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能；③功耗低：在低功耗待机模式下，两节普通5号电池可使用6-24个月；④成本低。近几年，由于zigbee技术的发展，国外CC2430芯片已经降到了1美元，国内价格在20-30元。Zigbee模块工作于2.4G全球免费频段，所以只需要先期的模块费用，不需要支付持续使用费用；⑤可靠性好,安全性高。Zigbee具有安全可靠的发送接收机制，采用AES-128加密算法（美国新加密算法，是目前最好的文本加密算法之一）。（4）电源模块电源部分可采用SPX1117-3.3作为电平转换芯片，电源电路原理图如图4：图4电源电路原理图上位机（超市主机端）系统上位机端仍用zigbee无线模块收发数据,输出端与上位机（即超市的电脑主机）相连。整个无线网络采用多对一通讯方式，即数个下位机购物车与一个上位机进行通讯。如果超市规模较大,购物车数量较多，超市也可设立多台上位机，每个上位机负责与一定数量的购物车进行通讯。软件部分主程序流程图程序的初始化主要包括触摸屏的初始化,包括清屏,功能设置及输入方式等;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。主程序流程图如图5所示。图5主程序流程图无线传输模块子程序下位机的无线传输模块主要功能有发送商品信息查询或商品排行榜查询请求、接收商品位置信息或商品排行榜清单，相应地，上位机的无线传输模块主要有接收下位机的请求和发送相关信息的功能。为了避免上位机出现死机现象，下位机在发送查询请求之前，先给上位机发送一个信号查询上位机是否空闲，如果上位机正忙，则下位机等待回应，直到上位机空闲，下位机才开始发送信息查询请求。无线传输模块程序流程见图6。