基于条码扫描的便携式拿货提醒设备

赖俊桦　高维　朱云来　孟坚

摘要： 现今市场条码技术已成熟，条码移动设备也随之快速发展并得到广泛运用。设计以STC89C52单片机作为主控芯片，结合一维条形码扫描和GSM短信发送模块的快递员便携式拿货提醒设备，可用于快递员与买家直接的交流，是一对多方便、快捷的通知买家拿货设备，很好的实现信息的获取、显示和处理等功能。该作品主要包括以下四个模块：一维条码扫描识别模块、GSM通信模块、中央控制模块和信息显示及输入模块。将买家的电话号码存储在一维条码中，通过一维条码扫描模块来识别条码中存储的信息，利用串口和中央主控52单片机进行通信，同时在液晶显示模块上显示这些信息。将主控芯片处理的电话号码传送给GSM短信发送模块给买家发送预先设置好的短信内容。短信内容可以实现即时编辑。

关键词：条码；GSM模块；串口通信；快递

中国分类号：TP334 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）08-0208-03

Abstract： Barcode technology is mature in the market today， the use of barcode mobile devices also will be quite extensive. A portable device for courier， with the main chip of STC89C52 Single Chip microcontroller， combined with the one-dimensional bar code scanning and GSM SMS module can be used for direct communication with buyers couriers， it is easy and fast for notification buyers getting goods. The equipment achieves a good access to information， display and processing functions. The equipment includes the following four modules： one-dimensional bar code scanning recognition module， GSM communication module， the central control module and the information display and input module. The buyers telephone number stored in the one-dimensional bar code， through the one-dimensional bar code scanning module identification information stored in the bar code， using serial to communicate with the main chip of STC89C52 Single Chip microcontroller， as the same time the information displayed on the LCD module. Internal telephone number will be transferred to the GSM SMS module for sending pre-set message content to buyers. Message content can be edited. In addition， the product can extract the last digit of the phone number issued to classify the goods.

Key words： barcode； GSM module； serial communication； express

1 背景

近年来，中国网民增加和网购的普及，淘宝网、淘宝商城、京东商城、卓越网、当当网等B2C和C2C电子商务井喷式蓬勃发展。快递行业更是如雨后春笋一般蓬勃发展，其每天处理的快递包裹也是直线上升，使得快递员不得不加班超时工作或是在恶劣的环境下投递包裹。但是现今各大高校钱的快递员通知客户拿快递都是手动输入几百个甚至几千个电话号码，如此繁琐的拿货提醒也是一大急需解决的问题。这也将严重的影响到快递员发货的效率和买家拿货的及时性。

纵观快递行业，现今有得手持终端是面向快递公司获取快递信息所设计的设备，向快递公司发送快递单号和地址来反馈商品是否签收等信息。需要快递员通过电脑中转来发送信息，实则是加重了快递员的工作量。并不是面向一线快递员解决手动输入手机号码繁杂工作的手持设备。综上所述，针对一线快递员的需求而开发便携式大学快递员扫描式发货提醒设备，让他们在繁琐的输入电话号码的工作中解放出来是很有价值意义的。

2 总体方案设计

2.1 总体框架

因为单片机有着较小的的体积、较低的功耗、位控制強、加上外围电路能很好的扩展功能和运行数度快、便携式等优点以及内存的需求。如图1总体框架图所示，本项目采用单片机STC89C516作为核心控制器，使用条码扫描模块进行条码信息的解码，经过串口传输单片机处理识别后，把识别结果串口通信传送给GSM模块发送相应的短信并在液晶显示模块上进行显示，实现拿货提醒的功能。

2.2 条码信息采集模块

2.2.1 光学扫描系统

光学扫描系统是利用激光形成的扫描线或者其他的扫描图案，通过旋转棱镜扫描进一步形成高密度的扫描激光线来扫描条码作为条码散射端口

2.2.2 光采集、转换及信号放大系统

光采集是利用光的散射原理设计的一个采集系统，条形码散射扫描光速由采集系统进行采集并做处理。光采集系统利用光电转换器件将光信号转换成电信号，

其中光电转换器件是由光电三极管、光电二极管和硅光电池组成。内部采用自动增益控制系统，即使在不同距离的散射接收不同强度的光强度也能得到同样大小的电信号。

2.2.3 译码

译码单元是整个模块最为重要的部分，它要将转换、放大过后的电信号量化并解读出其中包含的信息。所以要求译码部分具有很强的数据处理能力，加上一般情况下激光扫描模块获取的数据都是受到外界干扰的非完整的条码信号，对这一样的大数据的处理能力更显得非常必要了。目前普遍采用软硬件结合的方法。对于EAN、UPC码，译码还能采用左、右码段的自动拼接功能。随着扫描方向的增加和扫描速度的大幅度加快，对译码单元的数据处理功能要求有所下降。

2.3 GSM短信模块

GSM是全球移动通信系统，移动技术是当今应用最为广泛的电话标准相当成熟。因而选择GSM作为设备系统的无限距离数据传输工具。GSM是一个集成功能模块，其中包括处理芯片、射频芯片、功放器件和存储器等。各种基础电路元件、串口、USB等组成。HRH GSM Modem 有着可靠的51单片机系统和GSM引擎，能够很好的完成该设备的数据传输，所以选择HRH GSM Modem。

2.4 串口通信

这是种通信方式是按位传输数据的，是通过数据信号、控制等线在外设和单片机芯片之间的通信形式。使用这种通信方式可以很好的节省外围电路材料，简化外围电路的复杂程度，比起并行传输这无疑是在牺牲传输速度来的结果。系统各个模块和主控芯片的串口连接如图3所示，进行串口通信时，TXD为发送端，接另一个设备的RXD。RXD是串口接收端，接另一个设备的TXD。实现数据之间的传输。

2.5 液晶显示模块

液晶显示采用的是带字库的LCD12864显示屏，该点阵液晶模块成本较低、微功耗、体积小、显示内容丰富非常适合该便携式设备的显示。

3 软件设计

3.1 程序设计方案

该设备是由数据采集、数据处理识别、数据的接收发送、液晶显示等四个程序模块。C语言实现了该系统程序的全部功能，通过光学图像传感器对条码图像采集和解码，达到条码值的获取功能。获取码值后通过串口通信直接输入主控芯片做进一步的处理，其中包括将条码识别结果发送给移动发射模块。同时对识别的码值进行显示。当处理信息编辑状态时，GSM将信号通过串口发送给单片机，主控芯片进行信号的识别提取，并将短信内容存储在芯片内便于后面的实时调用。系统主程序流图如图5所示。

3.2 GSM基础指令

AT指令 功能

AT 握手信号

AT+CNMI 新消息到达提示命令

AT+CMGF 选择短消息信息格式：0-PDU；1-文本 AT+CMGL 列出SIM卡中的短消息

AT+CMGR 读取新短消息

AT+CMGD 删除SIM卡内存的短消息

AT+CMGS 发送一条短消息命令

3.3 发短信程序流程

1） 输入“AT”然后回车，屏幕上返回“OK”表明计算机与MD231已连接成功，MD231能够正常工作。这时就可以测试各类AT命令。

2） AT+CNMI=[[，