基于單片機的電子價格標簽演示系統軟件開發

郭 穎 朱陳兵 郭天太 洪佳明 高 嶸 吳曉康中國計量大學計量測試工程學院

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基于單片機的電子價格標簽演示系統軟件開發

郭 穎 朱陳兵 郭天太 洪佳明 高 嶸 吳曉康
中國計量大學計量測試工程學院

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評估值60萬

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電子價格標簽系統采用與店內數據庫相連接的信號發射基站或手持裝置，使用無線傳輸方式對電子價格標簽的價格信息進行更新。為從根本上解決因使用紙質價格標簽帶來的商品標示與銷售價格不符的問題，本文就電子價格標簽的應用進行研究，并根據手持裝置與顯示裝置之間的工作原理，開發由手持裝置與顯示裝置組成的電子價格標簽演示系統。本文重點介紹了該系統的軟件部分。

引言（Introduction）

電子價格標簽（Electronic price label，EPL）是一種安裝在貨架邊沿代替傳統紙質價格標簽的新型電子產品。EPL可通過店內通信網絡對大量商品的電子價格標簽顯示裝置進行統一的價格更新，或通過已更新數據的手持裝置對少量商品的電子價格標簽顯示裝置進行價格更新。EPL可有效解決由使用紙質標簽導致的商品標售價格不符的問題，減輕工作量，減少一次性能源浪費，且能提高商品調價的快速性。

本文開發的電子價格標簽演示系統主要由手持裝置與顯示裝置兩個部分組成。其功能包括：手持裝置上的按鍵功能，數據的存儲與顯示，信號的發射，以及顯示裝置上數據的顯示與無線信號的接收與儲存。

系統總體結構

電子價格標簽系統其總體結構如圖1所示，由手持裝置、顯示裝置、EPL管理系統等幾部分組成。系統在實際更新數據時，根據所需要修改價格顯示標簽的多少，采用不同的方式實現。考慮到實際情況，演示系統開發中除涉及到手持裝置和顯示裝置的開發外不考慮電子價格標簽系統其它部分的具體實現，以保證在現有演示系統的基礎上開發時能順利擴展為完整的電子價格標簽系統。

本文開發的電子價格標簽演示系統其組成如圖2所示，主要分為兩個部分：有數據修改、顯示功能的手持裝置和獨立的顯示裝置。其中，顯示裝置主要包括單片機控制處理電路、紅外接收電路、顯示和串口通信電路等幾部分。手持裝置除要用到紅外發射電路和按鍵外，在電路設計上與顯示裝置基本相同。另外，加裝了RS232串行通信接口，供燒寫調試程序之用。

軟件設計

圖1 系統總體結構

圖2 電子價格標簽演示系統

電子價格標簽演示系統的功能包括：手持裝置上的按鍵功能、數據的存儲與顯示、信號的發射，以及顯示裝置上數據的顯示與無線信號的接收與儲存功能。

手持裝置的軟件功能為：通過由手動通過按鍵對帶小數點四位十進制數進行輸入修改、確認以及數據的發送。手持裝置的主程序流程圖如圖3所示。

顯示裝置的軟件功能主要是通過串口讀取并儲存紅外接收頭HS0038B所接收到的紅外信號，對該信號進行處理并顯示。

數據的讀取、發射與接收、存儲是整個演示系統中最重要的環節。手持裝置TXD串口輸出經由紅外發射管發射數據，由接收管接收、讀取并儲存。數據接收的流程與其相似，僅在數據存儲方面反向操作，即：手持設備數據通過紅外接收頭接收，通過RXD串口讀取，并由累加器存儲到相應的顯示數據儲存地址。

圖3 手持裝置程序流程圖

圖4 手持裝置操作流程圖

圖5 顯示裝置程序流程圖

圖6 數據發送子程序流程圖

手持裝置的軟件設計

演示系統中，手持裝置的軟件功能為：通過由手動通過按鍵對帶小數點四位十進制數經行輸入修改、確認以及數據的發送。

演示系統中的手持裝置操作流程如圖4所示，主要分為數據修改和數據傳輸兩部分。可通過按下按鍵功能鎖定鍵，跳入按鍵功能掃描程序段，操作完成后，再次按下按鍵功能鎖定鍵，跳出按鍵功能掃描程序段，鎖定其他按鍵功能，進入動態掃描顯示。

顯示裝置的軟件設計

顯示裝置的軟件功能，主要是讀取并儲存通過串口讀取紅外接收頭HS0038B所接收到的紅外信號，對該信號進行處理并顯示。顯示裝置流程圖如圖5所示。

數據發射與接收

數據的讀取、發射與接收、存儲是整個演示系統中最重要的環節。手持裝置TXD串口輸出經由紅外發射管發射數據，由接收管接收、讀取并儲存。該階段的數據發送程序流圖程如圖6所示。數據接收的流程與其相似，僅在數據存儲方面反向操作，即：手持設備數據通過紅外接收頭接收，通過RXD串口讀取，并由累加器存儲到相應的顯示數據儲存地址。

程序運行調試及說明

減少能耗是系統開發時必須考慮的因素。單片機實際應用中可通過適當降低晶振，適當低供電電壓，或在系統運行中采用掉電或睡眠狀態模式運行以降低整個系統的耗電量。

程序設計與調試是直接在STC89C51RC單片機上燒寫程序進行調試。因程序段的跳轉和中斷，定時器的使用，故硬件部分會存在未被檢查出來的故障。在程序的實際調試中可通過一些排查方法，如在電路中加裝發光二極管，用于直觀的觀察程序的運行實際情況；或通過對萬用表以及示波器的使用，對芯片元器件的管腳，及信號端口頻率較高難以察覺到的過程量進行觀察。從而找到問題的根源。

最終程序可實現手持裝置的按鍵功能、數據的修改顯示與發射功能，以及顯示裝置的顯示功能。但在對于紅外信號的接收過程中卻出現了讀不到信號的問題。

對于一般的紅外發射頭來說，都有著30°發射角，如紅外接收頭的位置不在此角度之內，將對紅外信號的接收產生影響。經近距離多角度的實驗。未發現顯示裝置有何改變。而拆除MAX232時發現問題依然存在，因此判定RS232電平轉換電路對紅外接收不產生影響。由于紅外的工作頻率在38KHz左右，而寢室內使用的帶鎮流器的熒光燈的頻率大約在40kHz左右，會對紅外信號的接收產生影響。經關燈后再進行測試，發現問題依然存在，故排除熒光燈工作噪音的影響。

結語

本文對電子價格標簽的應用進行研究，根據其手持裝置與顯示裝置部分功能，開發由手持裝置與顯示裝置構成的電子價格標簽演示系統。該系統主要由STC89C51單片機及相關數據處理電路與紅外通信電路組成，并結合紅外發射管、HS0038B紅外接收管，以及八段四位數碼管等器件。實現對帶小數點的四位數據在手持裝置上的修改，以及手持裝置與顯示裝置的數據紅外發射、接收和顯示功能。這將對我國零售業的發展起到一定的促進作用，對于我國的環保事業也做出了貢獻。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.024