无人超市消费系统设计（有完整资料）

资料查找方式特纳斯电子电子校园网搜索下面编号即可编号T2162203M设计简介本设计是基于STM32单片机的无人超市消费系统主要实现以下功能1.有购物行为扫码算价格支付行为rfid上位机库存价格商品管理2.步进电机控制门付钱结束才可以出门3.oled12864显示4.矩阵键盘手动输入5.RFID支付以及销卡和添加卡和存钱6.WiFi连接阿里云显示库存价格还可以调节库存价格标签STM32、OLED、WiFi、扫码枪、RFID题目扩展自助售货机无人超市消费系统设计中控部分、输入部分和输出部分。下面分别对这三部分进行概述中控部分核心组件STM32F103单片机功能概述作为整个无人超市消费系统的控制中心STM32F103单片机负责接收来自输入模块的各类数据包括RFID射频识别信息、扫码枪扫描的商品信息、矩阵键盘的输入指令等。单片机对这些数据进行综合分析处理如验证卡片信息、计算消费金额、更新商品库存等并根据处理结果控制输出模块实现系统的各项功能。输入部分RFID射频识别模块用于读取顾客手中的RFID卡信息实现销卡、添加卡、存钱等操作。RFID卡作为顾客的支付和身份识别工具在系统中起着关键作用。扫码枪模块扫描商品上的条形码或二维码将商品信息输入系统以便计算消费金额和更新库存。矩阵键盘模块提供用户输入界面支持删除键、确认键等操作还用于添加/注销RFID卡、进行充值、手动开关门等高级功能。供电电路模块为整个系统提供稳定、可靠的电源确保各模块正常工作避免因电源问题导致的系统失效。输出部分OLED显示模块显示添加/注销RFID卡、商品信息、充值金额等关键信息为用户提供直观的操作反馈和购物信息。步进电机模块模拟超市门的开关动作根据单片机的指令控制门的开启和关闭实现无人超市的自动化门禁管理。WIFI模块连接阿里云实现系统与云端的通信上传商品销售数据、库存信息等同时接收云端下发的价格调整、库存更新等指令。用户还可以通过手机APP远程查看商品信息、库存情况和价格等。蜂鸣器模块在读卡、添加/注销RFID卡、充值等操作时发出提醒音为用户提供听觉上的反馈增强系统的交互性。5 实物调试5.1 电路焊接总图首先在AD中根据各个模块画出原理图然后导出PCB进行连线最后通过嘉立创进行打板。板子到手之后就是焊接过程第一部分是电源模块将电源接口、电源开关、1k电阻、两个电容进行滤波和一个指示灯依次焊接焊接好之后插入Type-C电源指示灯点亮电源模块测试正常。第二部分是显示模块排母焊接好后将OLED显示屏插入排母。第三部分是单片机最小系统板因为最小系统板已经引出了程序烧录接口和自带复位电路所以只要焊接两个排母将单片机最小系统板插入排母。第四部分是读卡器模块排母焊接好后将读卡器插入排母。第五部分是矩阵键盘。第六部分为蜂鸣器。第七部分是扫码枪先焊接一个4Pin的排针将扫码枪所带的杜邦线插入。第八部分是WiFi模块焊接一个6Pin的排母将WiFi模块焊接在转接板上插入排母。第九部分是步进电机驱动芯片和步进电机。下图5-1为焊接完整实物图图5-1电路焊接总图5.2 WiFi模块联网先把它需要连接网络注意是2.4G频段的网络的名称改成大写的英文字母“WIFI”密码设置为“123456789”,如果是用手机开热点的话在给电路板通电之前手机最好处于开热点的界面特别是苹果手机。一切准备好之后给电路板通电WiFi模块上面的蓝色指示灯会闪说明正在进行联网在联网过程中OLED显示屏不显示联上网之后OLED显示屏开始显示程序开始运行。如图5-2所示图5-2联网图5.3 设置单价和库存实物测试如图5-3所示WiFi联网成功后手机会显示三个商品的单价和库存左右滑动相应的数据就可以修改商品的单价和库存。图5-3设置单价和库存实物图5.4 添加卡实物测试如图5-4所示按下按键S4显示屏显示“添加卡”这个时候刷一下卡片显示屏会显示“添加成功”。图5-4添加卡实物图5.5 充值实物测试如图5-5所示按下按键S12显示屏显示“充值请刷卡”刷一下卡会显示余额并提示输入充值金额输入完金额后按下S13进行确认然后刷一下卡显示屏会显示余额。图5-5充值实物图5.6 扫描商品实物测试如图5-6所示每扫描一个商品的条形码显示屏就会显示商品的名字单价应付的价格数量和库存。图5-6扫描商品实物图5.7 消费实物测试如图5-7所示扫完需要商品的条形码之后按下按键S13进行确认显示屏会显示扫描商品的数量和总价。再按一下S13确认按键显示屏显示总价和“请刷卡”如图5-8所示。刷完卡后显示屏会显示一下刚刚扣除的金额和余额然后步进电机转动门打开。图5-7确认商品实物图图5-8消费实物图6 仿真调试6.1仿真总体设计仿真设计总体包括32单片机、OLED显示屏、矩阵键盘、一个模拟读卡器的开关、蜂鸣器、模拟WiFi模块的串口虚拟终端、步进电机和模拟三个商品的开关。模拟读卡器的开关是将开关拨到高电平再拨回低电平表示刷了一次卡模拟商品的开关是将开关拨到高电平再拨回低电平表示扫了一次条形码。图6-1 仿真设计总图6.2设置单价和库存仿真测试如图6-3所示通过串口助手修改商品的单价和库存。图6-3设置单价和库存仿真图6.4 添加卡仿真测试如图6-4所示按下按键S4显示屏显示“添加卡”这个时候刷一下卡片显示屏会显示“添加成功”。图6-4添加卡仿真图6.5 充值仿真测试如图6-5所示按下按键S12显示屏显示“充值请刷卡”刷一下卡会显示余额并提示输入充值金额输入完金额后按下S13进行确认然后刷一下卡显示屏会显示余额。图6-5充值仿真图6.3 扫描商品仿真测试如图6-4所示每扫描一个商品的条形码显示屏就会显示商品的名字单价应付的价格数量和库存。图6-6扫描商品仿真图6.5 消费仿真测试如图6-7所示扫完需要商品的条形码之后按下按键S13进行确认显示屏会显示扫描商品的数量和总价。再按一下S13确认按键显示屏显示总价和“请刷卡”如图6-8所示。刷完卡后显示屏会显示一下刚刚扣除的金额和余额然后步进电机转动门打开。图6-7确认商品仿真图图6-8消费仿真图设计说明书部分资料如下设计摘要本设计是基于STM32的无人超市消费系统以扫码枪、RFID、WiFi、步进电机和矩阵键盘为主要研究对象可实现自助式扫码计算费用也可以通过RFID进行充值扣费可以通过WiFi模块向阿里云传输数据实时查看和设置商品的单价和库存。无人超市作为现代零售业的创新模式正逐渐受到广泛关注和应用。本文提出了一种基于STM32的无人超市消费系统设计旨在实现高效便捷的自助购物体验。该系统通过STM32微控制器实现对商品库存、购物车管理、支付结算以及安全监控等功能的集成控制。用户可以通过扫描商品二维码、自助选购和结算无需人工干预。系统还通过传感技术和网络通信实现了对消费环境的实时监测确保顾客安全。实验结果表明该基于STM32的无人超市消费系统在提升购物效率、节省人力成本、保障消费者安全等方面具有显著优势为无人超市技术的推广和应用提供了有益的参考。关键词单片机WiFi模块RFID-读卡器矩阵键盘步进电机字数11000目录摘 要ABSTRACT1 引 言1.1 选题背景及实际意义1.2 国内外研究现状1.3 课题主要内容2 系统设计方案2.1 系统整体方案2.2 单片机的选择2.3 电源方案的选择2.4 显示方案的选择3系统设计与分析3.1 整体系统设计分析3.2 主控电路设计3.3 显示模块3.4 ESP8266-WIFI模块3.6 RFID-读卡器模块3.7 扫码枪模块4 系统程序设计4.1 编程软件介绍4.2 主程序流程设计4.3 按键功能图4.4显示函数流程图4.5 处理函数流程图5 实物调试5.1 电路焊接总图5.2 WiFi模块联网5.3 设置单价和库存实物测试5.4 添加卡实物测试5.5 充值实物测试5.6 扫描商品实物测试5.7 消费实物测试6 仿真调试6.1仿真总体设计6.2设置单价和库存仿真测试6.4 添加卡仿真测试6.5 充值仿真测试6.3 扫描商品仿真测试6.5 消费仿真测试结 论参考文献致 谢