( Department of Electronic and Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044 China ) Abstract: This paper introduces an intelligent shopping cart for supermarket based on the STC89C516 single-chip microcomputer,
2 设备功能及操作流程
在普通购物车上配备一套电子设备,购物车前端有一个微小 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,从而使顾客快捷地
收稿日期：２００９－０４－０９
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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 顾客一个一个的扫描商品并进行结算,节约了时间,提高了效率。 RS232 — TTL 转接电路见图 3。
⑦低功耗:接 收 情 况 下:电流≤ 2 5 m A , 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/VB数传模块接收数据,输出端经TTL
— 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
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。
频谱环境洁净,干扰少。 ③传输距离远:在视距情况下,传输距离大于 300m（功率
10mW）,所以此距离应用于大型超市已经足够了。 ④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。
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上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。
图 2 液晶显示和按键输入电路的 proteus 仿真结果图
3.3 条形码识读器和 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
图 3 RS232-RTTL 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-201/VB 微功率数传模块,此模块特点如下: ①微功率发射:发射功率仅为 10 mW。 ②工作频率在 ISM 频段:无需申请频点,载频频率 489MHz。
[2] HAIFENG LI, THIERIY ARTIIRES,PATRICK GALLINARI,BERNADETTE DORIZZI.VQ-based on-line handwritten character recognition through learning and adaptive edit distances.Proceedings of the 9th International Conference,2002. Neural Information Processing,2002,4: 2008-2012.
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=1 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 一特性,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。
[3] HAIFENG LI,THIERRY ARTIERES, PATRICK GALLINARI.Data driven design of an ANN/HMM system for on-line unconstrained handwritten character recognition. Proceedings.Fourth IEEE International Conference,2002.Multimodal Interfaces,2002:149-154.
4 软件设计[1]
4.1 主程序流程
图 5 主程序流程图
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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,则将所有从机中的SM2均置1,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 1,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 1,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。
《自 动 化 技 术 与 应 用 》２ ０ ０ ９ 年第 ２ ８ 卷第 ６ 期
经验交流
Technical Communications
基于 STC89C516 的超市智能购物车研发
张喆
（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。
⑤接口方式 FC-201/VB 型模块提供串行接口,接口电平为 TTL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1200bps,采用偶校验方式（其他校验方式需定制）。
⑥智能数据控制:FC-201/VB 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/VB 能够自动完成。
经验交流
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《自动化技术与应用》２００９ 年第 ２ ８ 卷第 ６ 期
字节,可重复擦写其中内容。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 5.5-4.0 V,加上晶振和复位电路后即 构成了单片机的最小系统。
3 硬件系统基本架构
硬件系统的总体框图如图1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
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P0口 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。P1 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。
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 文献标识码:B 文章编号:1003-7241(2009)06-0094-04