基于RFID技术的超市结账系统

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软件开发

1 概述

超市的结账系统是超市必备的设备，传统的条码扫描技

术，在结账时需要逐个扫描不同体积大小的商品，由于搬运不同体积的物品导致扫描速度慢，最主要的是当条形码褶皱时且不易识别，从而大大延长了收款时间。基于单片机的RFID 技术超市结账系统具有，操作简单、效率高、对于操

作者的技术要求低等特点，侧面的使消费者有个愉快的购物心情，提高超市的受欢迎度和营业额。因此，RFID 技术的超市结账系统有着广泛的市场前景，是未来超市结帐系统的必然发展方向。

2 设计原理

本次设计的单片机超市结账系统，采用RFID 射频识

别技术，通过识别每张卡片的ID 来判断商品类别，然后通过Atmega328P 作为主控计算总价的计算。最后通过

220×176的TFT 显示屏将商品的名称、单价、数量及总价

进行显示。

图1 单片机超市结账系统组成

基于单片机超市结账系统主要包括五大模块构成：

Arduino UNO 模块一个RFID 射频识别模块、电源模块、按键模块、TFT 显示屏幕模块。其中以Atmega32P8单片机为控制模块；以RFID 射频识别模块来识别不同的卡片；以一个220×170的TFT 彩色液晶显示屏来显示所购商品的数量、单机、总价等信息；按键模块设有1个独立按键，

用以删除购物者不想购买或购买过多的商品。系统的结构图如图1所示。

3 系统硬件设计

■3.1 Atmega328P 单片机

Atmega328P 的单片机具有高性能，低功耗的AVR（R）

8位微控制器先进的RISC 结构，131条指令绝大多数为单

时钟周期执行，32个8位通用工作寄存器，全静态工作，高达20MIPS 的吞吐量在20兆赫，片上2周期乘法器，高耐用性非挥发性记忆体段，1K 字节的EEPROM，2K 字节的片内SRAM，2个8位定时器/计数器具有独立预分频器和比较模式，1个16位定时器/计数器具有独立预分频器，比较功能和捕捉，实时计数器具有独立振荡器，六个PWM 通道，主/从SPI 串行接口，单片机的特殊功能，上电复位

和可编程的掉电检测，内部校准振荡器，32引脚TQFP 封装。 ■3.2 RFID 射频识别模块

射频识别（Radio Frequency IDentification）技术是一种无线通信技术，这种无线通信技术利用无线电讯号不但可以识别特定目标还可以读写相关数据，与目标之间不需要光纤或者其余介质相互联系。RFID 读写器主要分为固定式和移动式两种，常用的频率有，超高频、高频、低频、微波等。一般一套RFID 系统主要由三部份组成，分别是阅读器（Reader）、电子标签（TAG）和应用软件系统，工作原理大致是利用阅读器发射特定频率的无线电波给电子标签，被驱动的电子标签将内部的数据送出，同时阅读器便依序接

收数据并解读，最后送给应用程序做处理。

RPID 的工作原理是基于MCU 读卡器的芯片寄存器对

读卡器进行读写控制芯片读卡器芯片接收到MCU 命令后，

接收来自识别器发送出的信号，储存在标签芯片中的能量信号发送感应电流，来获得产品信息或主动发送频率，识别器在进行读取和解码，最后把信息发送到系统中进行数据处

理。该标识符的读写可以根据所使用的结构和技术进行，是RFID 系统的信息处理和控制中心。在标识符和标签之间，“半双工通信用于交换信息，标识符通过耦合向无源标签提基于RFID 技术的超市结账系统

宿依铭，孙淑航，张晓宇，李春辉

（黑龙江八一农垦大学电气与信息学院，黑龙江大庆，163319）

摘要：超市的结账系统是超市必备的设备，传统的条码扫描技术，在结账时需要逐个扫描不同体积大小的商品，由于搬运不同体积的物品导致扫描速度慢，最主要的是当条形码褶皱时且不易识别，从而大大延长了收款时间。基于单片机的RFID技术超市结账系统具有，操作简单、效率高、对于操作者的技术要求低等特点，侧面的使消费者有个愉快的购物心情，提高超市的受欢迎度和营业额。因此，RFID技术的超市结账系统有着广泛的市场前景，是未来超市结帐系统的必然发展方向。关键词：超市结账系统；RFID技术；Atmega328P

按键是一个按键利用一个I/O口线，并且每个按键相互独立，所以电路结构复杂，I/O口线浪费较大。矩阵键盘四条行线和列线，共8个I/O线组成的键盘，矩阵键盘能有效地提高单片机I/O口的利用率。本设计需要设置1个按键，用来删除消费者不想购买或者购买多了的物品。若采用矩阵式键盘会浪费按键，同时节约I/O线，故采用的独立按键，通过人工按独立进行输入，通过键盘扫描输入到单片机里。

4 系统软件设计

在主程序中，先对定时器、RFID模块、TFT显示模块就行初始化，另TFT显示模块显示“超市自动结账系统字样”，然后判断是否刷卡，未刷卡证明无人消费，结账系统显示屏仍显示固定字体，当刷卡时RFID模块接受信号，信号转换后，单片机处理信息，最后通过显示屏显示所购商品的名称单价、数量、总价信息，消费者凭借自己意愿选择所购物品是否有购买多了或者不想买的物品，如果有则按住删除键同时刷不想要或者购买过多物品对应的卡片。这样一次结账就可以结束，当下一位顾客结账时候，按复位键重新循环程序即可完成再一次的结账。设计整体流程图如图2所示。 图2 系统主程序设计流程图

5 结束

基于单片机的超市结账系统的设计，从元件的选择，硬件电路设计，软件的设计，到最后的系统仿真和软硬件调试，最终达到了设计要求。实现了结账功能，可以在屏幕上显示所购物品、单价、总价，并且如果消费者不想购买该商品或者购买多了可以删除功能，同时采用卡片模拟替代物品，这样可以节约结账时间，因为传统的条形码扫描结账系统的条形码褶皱时不容易识别条形码。

参考文献

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64 | 电子制作 2018年5月