基于单片机的电子价格标签演示系统软件开发

郭 颖 朱陈兵 郭天太 洪佳明 高 嵘 吴晓康中国计量大学计量测试工程学院



基于单片机的电子价格标签演示系统软件开发

郭 颖 朱陈兵 郭天太 洪佳明 高 嵘 吴晓康
中国计量大学计量测试工程学院

link

评估值60万

appraisement

行业曲线

industry

电子价格标签系统采用与店内数据库相连接的信号发射基站或手持装置，使用无线传输方式对电子价格标签的价格信息进行更新。为从根本上解决因使用纸质价格标签带来的商品标示与销售价格不符的问题，本文就电子价格标签的应用进行研究，并根据手持装置与显示装置之间的工作原理，开发由手持装置与显示装置组成的电子价格标签演示系统。本文重点介绍了该系统的软件部分。

引言（Introduction）

电子价格标签（Electronic price label，EPL）是一种安装在货架边沿代替传统纸质价格标签的新型电子产品。EPL可通过店内通信网络对大量商品的电子价格标签显示装置进行统一的价格更新，或通过已更新数据的手持装置对少量商品的电子价格标签显示装置进行价格更新。EPL可有效解决由使用纸质标签导致的商品标售价格不符的问题，减轻工作量，减少一次性能源浪费，且能提高商品调价的快速性。

本文开发的电子价格标签演示系统主要由手持装置与显示装置两个部分组成。其功能包括：手持装置上的按键功能，数据的存储与显示，信号的发射，以及显示装置上数据的显示与无线信号的接收与储存。

系统总体结构

电子价格标签系统其总体结构如图1所示，由手持装置、显示装置、EPL管理系统等几部分组成。系统在实际更新数据时，根据所需要修改价格显示标签的多少，采用不同的方式实现。考虑到实际情况，演示系统开发中除涉及到手持装置和显示装置的开发外不考虑电子价格标签系统其它部分的具体实现，以保证在现有演示系统的基础上开发时能顺利扩展为完整的电子价格标签系统。

本文开发的电子价格标签演示系统其组成如图2所示，主要分为两个部分：有数据修改、显示功能的手持装置和独立的显示装置。其中，显示装置主要包括单片机控制处理电路、红外接收电路、显示和串口通信电路等几部分。手持装置除要用到红外发射电路和按键外，在电路设计上与显示装置基本相同。另外，加装了RS232串行通信接口，供烧写调试程序之用。

软件设计

图1 系统总体结构

图2 电子价格标签演示系统

电子价格标签演示系统的功能包括：手持装置上的按键功能、数据的存储与显示、信号的发射，以及显示装置上数据的显示与无线信号的接收与储存功能。

手持装置的软件功能为：通过由手动通过按键对带小数点四位十进制数进行输入修改、确认以及数据的发送。手持装置的主程序流程图如图3所示。

显示装置的软件功能主要是通过串口读取并储存红外接收头HS0038B所接收到的红外信号，对该信号进行处理并显示。

数据的读取、发射与接收、存储是整个演示系统中最重要的环节。手持装置TXD串口输出经由红外发射管发射数据，由接收管接收、读取并储存。数据接收的流程与其相似，仅在数据存储方面反向操作，即：手持设备数据通过红外接收头接收，通过RXD串口读取，并由累加器存储到相应的显示数据储存地址。

图3 手持装置程序流程图

图4 手持装置操作流程图

图5 显示装置程序流程图

图6 数据发送子程序流程图

手持装置的软件设计

演示系统中，手持装置的软件功能为：通过由手动通过按键对带小数点四位十进制数经行输入修改、确认以及数据的发送。

演示系统中的手持装置操作流程如图4所示，主要分为数据修改和数据传输两部分。可通过按下按键功能锁定键，跳入按键功能扫描程序段，操作完成后，再次按下按键功能锁定键，跳出按键功能扫描程序段，锁定其他按键功能，进入动态扫描显示。

显示装置的软件设计

显示装置的软件功能，主要是读取并储存通过串口读取红外接收头HS0038B所接收到的红外信号，对该信号进行处理并显示。显示装置流程图如图5所示。

数据发射与接收

数据的读取、发射与接收、存储是整个演示系统中最重要的环节。手持装置TXD串口输出经由红外发射管发射数据，由接收管接收、读取并储存。该阶段的数据发送程序流图程如图6所示。数据接收的流程与其相似，仅在数据存储方面反向操作，即：手持设备数据通过红外接收头接收，通过RXD串口读取，并由累加器存储到相应的显示数据储存地址。

程序运行调试及说明

减少能耗是系统开发时必须考虑的因素。单片机实际应用中可通过适当降低晶振，适当低供电电压，或在系统运行中采用掉电或睡眠状态模式运行以降低整个系统的耗电量。

程序设计与调试是直接在STC89C51RC单片机上烧写程序进行调试。因程序段的跳转和中断，定时器的使用，故硬件部分会存在未被检查出来的故障。在程序的实际调试中可通过一些排查方法，如在电路中加装发光二极管，用于直观的观察程序的运行实际情况；或通过对万用表以及示波器的使用，对芯片元器件的管脚，及信号端口频率较高难以察觉到的过程量进行观察。从而找到问题的根源。

最终程序可实现手持装置的按键功能、数据的修改显示与发射功能，以及显示装置的显示功能。但在对于红外信号的接收过程中却出现了读不到信号的问题。

对于一般的红外发射头来说，都有着30°发射角，如红外接收头的位置不在此角度之内，将对红外信号的接收产生影响。经近距离多角度的实验。未发现显示装置有何改变。而拆除MAX232时发现问题依然存在，因此判定RS232电平转换电路对红外接收不产生影响。由于红外的工作频率在38KHz左右，而寝室内使用的带镇流器的荧光灯的频率大约在40kHz左右，会对红外信号的接收产生影响。经关灯后再进行测试，发现问题依然存在，故排除荧光灯工作噪音的影响。

结语

本文对电子价格标签的应用进行研究，根据其手持装置与显示装置部分功能，开发由手持装置与显示装置构成的电子价格标签演示系统。该系统主要由STC89C51单片机及相关数据处理电路与红外通信电路组成，并结合红外发射管、HS0038B红外接收管，以及八段四位数码管等器件。实现对带小数点的四位数据在手持装置上的修改，以及手持装置与显示装置的数据红外发射、接收和显示功能。这将对我国零售业的发展起到一定的促进作用，对于我国的环保事业也做出了贡献。

10.3969/j.issn.101- 8972.2016.12.024