基于STM32L单片机的无线电子价签设计

高亚　张祁（等）

【摘 要】本文以STM32L152RD单片机为核心，并以电子纸低功耗特点，设计无线电子价签。实际表明，设计的电子价签成本低，功耗低，可以远程无线更新价签上的商品信息。

【关键词】STM32L；单片机；无线电子价签

0 引言

随着零售业的蓬勃发展，超市规模越来越大，超市中的商品种类越来越多，各类促销活动也使得商品价格变化越来越频繁，导致在更换及管理价格标签上花费了大量的时间和精力，而又不可避免地会出现差错，带来不便。正是这些原因促使了电子价签的诞生。电子价签是一种放置在产品货架上，替代传统纸质价格标签的电子显示装置。

每一个电子价签通过无线通信技术与商场计算机数据库相连，并将最新的商品价格信息通过电子纸显示出来，完成商品信息的更新。电子价签具有实时更新商品信息，降低劳动强度，避免差错等特点。

1 系统硬件设计

无线电子价签的设计，主要完成商品价格等信息的显示，并能够被远程修改标签上的信息。系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图

1.1 单片机选择

选用意法半导体公司ARM CortexTM-M3核的32位STM32L152C8单片机，负责系统的整体运行。单片机特点为：工作频率为32MHz，划分6种工作模式，使其在任何设定时间内都能以最低的功耗完成任务。内部集成USART接口和USB2.0全速接口等，可以利用SPI通信模式与外部器件通信，调试模式为SWD和JATG接口。

1.2 电源模块设计

系统用纽扣电池CR2032供电，纽扣电池提供3V电源，为单片机STM32L152C8、无线收通信模块和电子纸显示模块供电。具体的供电电路图如图2所示，其中标号VCC为单片机和无线通信模块供电，标号VCCEPD为电子纸供电。

图2 系统电源模块电路图

1.3 无线通信模块设计

无线通信模块选用TI公司的CC1100芯片，它具有低功耗、接收灵敏度高、速率可编程、工作频段可选择等特点。省去CC1100的外围电路，它与单片机的接口如图3所示。

图3 单片机与CC1100接口图

1.4 电子纸显示模块接口设计

选用大连晶显电子有限公司2.1寸的电子纸，它采用E-LNK技术，其特点：（1）可在日光照射下阅读；（2）与液晶不同，使用墨水的Panel可以做到厚度薄，重量轻；（3）180度全视角，和普通纸张效果一样；（4）高分辨率，172×72像素；（5）靠电压脉冲进行刷新，在不需要刷新的时候实际功耗为零。SPI总线控制模式，使用SCLK，SDIN，CS三根线控制显示数据，显示的数据包括商品价格，产地，生产日期等等。电子纸与单片机的接口电路如图4所示。

图4 电子纸与单片机接口电路图

图5 系统主程序流程图

2 系统软件设计

程序是在KEIL公司Keil uVision4环境下开发的，子程序包括：无线通信模块初始化，电子纸显示模块初始化。主程序流程图如图5所收。3 电子价签应用实例

设计好的电子价签， 50个电子价签与一个中继组成测试网络。测试中，可以把远程的或者无线的数据通过中继发送给电子价签，累计修改数据2000次时，有两个数据发生了错误，而且用纽扣电池供电的50个电子价签，最长的工作时间是461天，最短的工作时间是372天。从测试中发现，总体上工作寿命与数据更新次数有关，更新数据次数多的电子价签工作时间相对短，更新数据次数少的电子价签工作时间相对长。

4 总结

本设计介绍了一种基于低功耗思想的无线电子价签，从硬件与软件两个方面对其进行了介绍。设计的无线电子价签，能够通过无线方式接收要显示的商品信息，并且生命周期在一年以上。本设计可以用于大中型零售商店，有利于商品的数字化管理，系统成本低，便于使用，容易推广。

【参考文献】

[1]王英志，杨佳，韩太林.基于STM32的RS232-CAN通信协议转换器设计[J].制造业自动化，2013，35（7）：141-143.

[2]苗轶如，华泽玺，李国胜.基于PLC和CC1100的矿井司控道岔系统[J].仪表技术与传感器，2013，4：43-46.

[3]大连晶显电子有限公司.电子纸数据手册[EB/OL]. http：//www. good-display.com，2012.

[责任编辑：汤静]

【摘 要】本文以STM32L152RD单片机为核心，并以电子纸低功耗特点，设计无线电子价签。实际表明，设计的电子价签成本低，功耗低，可以远程无线更新价签上的商品信息。

【关键词】STM32L；单片机；无线电子价签

0 引言

随着零售业的蓬勃发展，超市规模越来越大，超市中的商品种类越来越多，各类促销活动也使得商品价格变化越来越频繁，导致在更换及管理价格标签上花费了大量的时间和精力，而又不可避免地会出现差错，带来不便。正是这些原因促使了电子价签的诞生。电子价签是一种放置在产品货架上，替代传统纸质价格标签的电子显示装置。

每一个电子价签通过无线通信技术与商场计算机数据库相连，并将最新的商品价格信息通过电子纸显示出来，完成商品信息的更新。电子价签具有实时更新商品信息，降低劳动强度，避免差错等特点。

1 系统硬件设计

无线电子价签的设计，主要完成商品价格等信息的显示，并能够被远程修改标签上的信息。系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图

1.1 单片机选择

选用意法半导体公司ARM CortexTM-M3核的32位STM32L152C8单片机，负责系统的整体运行。单片机特点为：工作频率为32MHz，划分6种工作模式，使其在任何设定时间内都能以最低的功耗完成任务。内部集成USART接口和USB2.0全速接口等，可以利用SPI通信模式与外部器件通信，调试模式为SWD和JATG接口。

1.2 电源模块设计

系统用纽扣电池CR2032供电，纽扣电池提供3V电源，为单片机STM32L152C8、无线收通信模块和电子纸显示模块供电。具体的供电电路图如图2所示，其中标号VCC为单片机和无线通信模块供电，标号VCCEPD为电子纸供电。

图2 系统电源模块电路图

1.3 无线通信模块设计

无线通信模块选用TI公司的CC1100芯片，它具有低功耗、接收灵敏度高、速率可编程、工作频段可选择等特点。省去CC1100的外围电路，它与单片机的接口如图3所示。

图3 单片机与CC1100接口图

1.4 电子纸显示模块接口设计

选用大连晶显电子有限公司2.1寸的电子纸，它采用E-LNK技术，其特点：（1）可在日光照射下阅读；（2）与液晶不同，使用墨水的Panel可以做到厚度薄，重量轻；（3）180度全视角，和普通纸张效果一样；（4）高分辨率，172×72像素；（5）靠电压脉冲进行刷新，在不需要刷新的时候实际功耗为零。SPI总线控制模式，使用SCLK，SDIN，CS三根线控制显示数据，显示的数据包括商品价格，产地，生产日期等等。电子纸与单片机的接口电路如图4所示。

图4 电子纸与单片机接口电路图

图5 系统主程序流程图

2 系统软件设计

程序是在KEIL公司Keil uVision4环境下开发的，子程序包括：无线通信模块初始化，电子纸显示模块初始化。主程序流程图如图5所收。3 电子价签应用实例

设计好的电子价签， 50个电子价签与一个中继组成测试网络。测试中，可以把远程的或者无线的数据通过中继发送给电子价签，累计修改数据2000次时，有两个数据发生了错误，而且用纽扣电池供电的50个电子价签，最长的工作时间是461天，最短的工作时间是372天。从测试中发现，总体上工作寿命与数据更新次数有关，更新数据次数多的电子价签工作时间相对短，更新数据次数少的电子价签工作时间相对长。

4 总结

本设计介绍了一种基于低功耗思想的无线电子价签，从硬件与软件两个方面对其进行了介绍。设计的无线电子价签，能够通过无线方式接收要显示的商品信息，并且生命周期在一年以上。本设计可以用于大中型零售商店，有利于商品的数字化管理，系统成本低，便于使用，容易推广。

【参考文献】

[1]王英志，杨佳，韩太林.基于STM32的RS232-CAN通信协议转换器设计[J].制造业自动化，2013，35（7）：141-143.

[2]苗轶如，华泽玺，李国胜.基于PLC和CC1100的矿井司控道岔系统[J].仪表技术与传感器，2013，4：43-46.

[3]大连晶显电子有限公司.电子纸数据手册[EB/OL]. http：//www. good-display.com，2012.

[责任编辑：汤静]

【摘 要】本文以STM32L152RD单片机为核心，并以电子纸低功耗特点，设计无线电子价签。实际表明，设计的电子价签成本低，功耗低，可以远程无线更新价签上的商品信息。

【关键词】STM32L；单片机；无线电子价签

0 引言

随着零售业的蓬勃发展，超市规模越来越大，超市中的商品种类越来越多，各类促销活动也使得商品价格变化越来越频繁，导致在更换及管理价格标签上花费了大量的时间和精力，而又不可避免地会出现差错，带来不便。正是这些原因促使了电子价签的诞生。电子价签是一种放置在产品货架上，替代传统纸质价格标签的电子显示装置。

每一个电子价签通过无线通信技术与商场计算机数据库相连，并将最新的商品价格信息通过电子纸显示出来，完成商品信息的更新。电子价签具有实时更新商品信息，降低劳动强度，避免差错等特点。

1 系统硬件设计

无线电子价签的设计，主要完成商品价格等信息的显示，并能够被远程修改标签上的信息。系统原理框图如图1所示。

图1 系统原理框图

1.1 单片机选择

选用意法半导体公司ARM CortexTM-M3核的32位STM32L152C8单片机，负责系统的整体运行。单片机特点为：工作频率为32MHz，划分6种工作模式，使其在任何设定时间内都能以最低的功耗完成任务。内部集成USART接口和USB2.0全速接口等，可以利用SPI通信模式与外部器件通信，调试模式为SWD和JATG接口。

1.2 电源模块设计

系统用纽扣电池CR2032供电，纽扣电池提供3V电源，为单片机STM32L152C8、无线收通信模块和电子纸显示模块供电。具体的供电电路图如图2所示，其中标号VCC为单片机和无线通信模块供电，标号VCCEPD为电子纸供电。

图2 系统电源模块电路图

1.3 无线通信模块设计

无线通信模块选用TI公司的CC1100芯片，它具有低功耗、接收灵敏度高、速率可编程、工作频段可选择等特点。省去CC1100的外围电路，它与单片机的接口如图3所示。

图3 单片机与CC1100接口图

1.4 电子纸显示模块接口设计

选用大连晶显电子有限公司2.1寸的电子纸，它采用E-LNK技术，其特点：（1）可在日光照射下阅读；（2）与液晶不同，使用墨水的Panel可以做到厚度薄，重量轻；（3）180度全视角，和普通纸张效果一样；（4）高分辨率，172×72像素；（5）靠电压脉冲进行刷新，在不需要刷新的时候实际功耗为零。SPI总线控制模式，使用SCLK，SDIN，CS三根线控制显示数据，显示的数据包括商品价格，产地，生产日期等等。电子纸与单片机的接口电路如图4所示。

图4 电子纸与单片机接口电路图

图5 系统主程序流程图

2 系统软件设计

程序是在KEIL公司Keil uVision4环境下开发的，子程序包括：无线通信模块初始化，电子纸显示模块初始化。主程序流程图如图5所收。3 电子价签应用实例

设计好的电子价签， 50个电子价签与一个中继组成测试网络。测试中，可以把远程的或者无线的数据通过中继发送给电子价签，累计修改数据2000次时，有两个数据发生了错误，而且用纽扣电池供电的50个电子价签，最长的工作时间是461天，最短的工作时间是372天。从测试中发现，总体上工作寿命与数据更新次数有关，更新数据次数多的电子价签工作时间相对短，更新数据次数少的电子价签工作时间相对长。

4 总结

本设计介绍了一种基于低功耗思想的无线电子价签，从硬件与软件两个方面对其进行了介绍。设计的无线电子价签，能够通过无线方式接收要显示的商品信息，并且生命周期在一年以上。本设计可以用于大中型零售商店，有利于商品的数字化管理，系统成本低，便于使用，容易推广。

【参考文献】

[1]王英志，杨佳，韩太林.基于STM32的RS232-CAN通信协议转换器设计[J].制造业自动化，2013，35（7）：141-143.

[2]苗轶如，华泽玺，李国胜.基于PLC和CC1100的矿井司控道岔系统[J].仪表技术与传感器，2013，4：43-46.

[3]大连晶显电子有限公司.电子纸数据手册[EB/OL]. http：//www. good-display.com，2012.

[责任编辑：汤静]