机电大作业

新型购物车

姓名：冯静学号：201003508102 专业：机械电子工程

主要有以下功能：

1、可以带着顾客找到索要商品的所在地。

2、速度可以根据个人行走的速度自行调整，也可以由顾客自己提供动力源。

3、自动刷条码并结账，找零钱。

4、结完帐后带顾客出门并到原来位置等待顾客拿出东西。

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、并带有一个速度和位置可控的伺服电机，能够自动带着顾客找到顾客需要的商品，进而扫描欲购物品条码，购物车能自动显示所购物品总价，并自动结账和找零，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。利用自动确定位置的功能，还可用于超市理货，图书馆理书，以及餐厅能需要传东西的服务场所。

主要分为以下系统模块：

1、液晶显示及按键输入。

2、位置确定及控制电机到相应的位置。

3、扫描记录并显示总价。

4、结账安全系统解除。

在普通购物车上配备一套电子设备，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行扫描，价格将直接计人总价。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。并利用自动售货机支付技术，进行付款和安全解除。本文选择一种选进的技术，即建立基于GSM和RF网络、银行支付的自动售货系统。该系统以客户端手机为平台，实现与自动售货机进行信息的识别和交互，并详述描述系统各部分的实现方法、主要的硬件电路以及RFID驱动的实现，完成了自动售货功能，具有一定的实用价值。主要的硬件的基本框架即实现如下：

1、单片机终端

2、银行前端

3 单片机及其最小系统

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。

4 液晶显示系统及按键输入电路[1]

LCD选用了带字库的12854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IP2．1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CSl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lV0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仿真结果图

5、条形码识读器

nRS232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口核，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—1vrL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毵总额，避免超支，而且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。Rs232一TTL转接电路见图3。

6、无线数据传输系统

(1)下位机端(购物车端)

采用FC一20l／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。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lOmW)，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。

⑤接口方式FC一201／、倡型模块提供串行接口，接口电平为rrL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／、俜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一201／、忸能够自动完成。

⑦低功耗：接收情况下：电流≤25mA，发射情况下：电流≤35mA。

(2)上位机（超市终端）

上位机端仍用FC20l／、忸数传模块接收数据，输出端经rn．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。无线数据发送整个系统采用多对—{直讯方式，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。

7、自动付款

系统包括银行服务器终端、银行前端服务系统、自动售货机上的读写器、客户端手机、GSM 网络、数据库、自动售货机、射频网络。把银行卡和手机号绑定后的客户端手机通过与银行服务器之间进行数据信息的交互，并由银行服务器终端通过RF信号控制售货机是否出货。该系统支持多人同时操作，更大地提高了售货机的使用效率，还为公交换零提供方便。

8、机构系统

购物车为方形，轮子为两个垂直交叉轴的的球形，在x轴y轴两个方向运动，此结构便于控制只要加上两个离合器就能实现。