自动售货机无线支付系统*

王虎伟，刘少杰，刘 星，冯洪威，谷旭龙

(大连理工大学城市学院，辽宁 大连 116600)

0 引言

随着时代的发展和社会的变革，使得人们的生活方式越来越现代化。自动售货机以新颖的购物体验、解放人力、方便快捷、操作简单等优点被广泛推广和使用，已经成为一种全新的商业零售模式[1]。随着我国经济实力及科学技术的快速增长，自动售货机与日俱增，但其有些问题需要改善：①分散部署会给管理者带来许多不便；②目前自动售货机还主要以硬币付款为主，造成顾客的购物体验不是最好。为此本文提出了自动售货机无线支付系统方案，即在人们随身携带的移动手机上拓展功能，实现二维码支付系统，整个通信过程自动完成，操作简单方便，不需现金找付和退零。

1 二维码

1.1 二维码简介

二维码最先在日本发起，目前已在世界多国流行。通俗来说，二维码是条形码的进一步拓展，其在二维空间上存储信息，存储量远远大于条形码。作为一种全新的可自动识别的条码，二维码是通过在特定的区域内用几何图形的排列来表达相应的信息，进而实现信息的自动化处理。

1.2 二维码的特性

二维码具有数据容量大、译码准确、编码范围大、成本低、易制作、持久耐用等特点，并且具有一定的保密性和自动纠错能力。

1.3 二维码的生成

到目前为止二维码已有多种形式面世，而本次自动售货机无线支付设计主要采用矩阵式二维码，如图1所示。矩阵式二维码主要以黑白两种不同的颜色进行逻辑编码(用二进制“1”和“0”构建)，根据不同的排列所代表不同的物品(如图1的(a)、(b)、(c)、(d))，以特有的逻辑原理和图像处理技术之后，最后用矩形框架构成所得到的一种图形符号。

图1 矩阵式二维码

2 自动售货机无线支付系统设计

本设计主要通过扫描将所需信息编码成二维码，用手机存储二维码或者扫描二维码进行识读[2]。

2.1 控制系统硬件设计

售货机无线支付系统由电源部分、最小系统、电机驱动、主控部分组成，如图2所示。其中，最小系统由时钟电路和复位电路组成；主控芯片采用STC89C52单片机，通过I/O口输出不同的高低电平及其内部资源来控制各个模块的正常工作；通过单片机I/O口输出一定占空比的PWM波来控制舵机转动的角度。

2.2 自动售货机无线支付系统原理

自动售货机无线支付系统[3]设计主要建立在单片机最小系统的基础上。要想完成一次购物，首先，二维码模块通过扫描物品的二维码而进行信息识别，将采集到的信息通过串口发送给单片机进行信息处理分析，再根据分析结果进行相应的逻辑判断，并将判断的结果传输给相应的I/O口来控制继电器完成由小电流到大电流的调控，使舵机[4]根据电流的大小转动一定的角度(本次使用舵机转动角度为90°)让物品掉落，则自动售货机售货完成。

图2 自动售货机无线支付系统

2.3 控制系统软件设计

本设计根据系统逻辑框图使用C51语言进行了程序的编写，从而在编程中实现系统的逻辑功能。整个控制系统功能和硬件逻辑的系统控制程序流程如图3所示[5]。

图3 自动售货机系统程序流程

2.4 实现功能

一个自动售货机中可以放置多种不同物品，由程序规定一种货物对应一个二维码，顾客根据自己所需的物品扫描相对应的二维码，然后通过网络运行将其结果反馈给售货机，售货机发指令给继电器，驱动电机转动，使顾客得到自己想要的货物，则自动无线支付售货完成，如还需其他物品，重复以上步骤即可。

2.5 创新点

平常我们所见到的扫描二维码购物的方式是用自己的手机或者其他一些支付设备扫描商家的收款二维码，但该支付方式有其弊端，比如想要购买某件货物的时候这些支付设备没电了或者损坏了，就会导致无法购买。而此次的一大亮点就是不管你是否会使用支付设备(主要针对一些小孩或者上年纪的人)，或者是由于一些突发状况造成不便购物，在本设计中均会得到相应的解决，如在突发情况下，只需拿出我们自己支付设备上的二维码，让商家扫描该支付二维码，扫描后输入自己的支付密码便可实现购物。虽不是很完美，但也效果显然。

3 结束语

随着人们生活水平的提高，对物质的需求越来越丰富。本文设计了自动售货机无线支付系统，它是在自动控制的基础上结合了移动支付方式，以适应目前线上支付日益普及的大背景并解决无零钱、无现金的窘迫，给顾客增加了更加方便的售货机购物体验。