CN111724550B - 一种具有远程上位机显示功能的自助扫码支付智能购物系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫码购物系统,包括主控单元模块、条形扫码模块和OLED显示模块。主控单元模块连接有按键模块，并经串口模块连接有电脑上位机；按键模块包含有6个按键，依次包括进入购物扫码模式键KEY1、结束购物键KEY2、扫码按键KEY3、删除按键KEY4、结算按键KEY5和取消结算键KEY6；条形扫码模块将扫描的条码信息发送至主控单元模块，串口模块将主控单元模块收到的条码信息上传给电脑上位机，并调动电脑上位机从数据库中读取对应的商品信息返回发送给主控单元模块，主控单元模块将收到的商品信息转换成购物信息驱动OLED显示模块显示，同时电脑上位机显示顾客最终消费信息。本发明硬件成本低、维护方便、能自助扫码支付，并能使超市管理者远程实时查看消费信息。

Description

一种具有远程上位机显示功能的自助扫码支付智能购物系统

技术领域

本发明涉及智能支付技术领域，特别是涉及应用在超市中以方便采用扫码支付的一种购物系统，具体地说是一种扫码购物系统。

背景技术

小型超市往往只有一个收银台，在某些时段会出现多位消费者排队等待扫码支付的情况，收银台工作人员可能在短时间内近距离面对好几位等待结账的消费者。基于这种情况，小型超市需要改变传统的购物支付方式，使顾客可以自行扫码支付，超市管理者可在隔壁的房间电脑上位机上实时查看获知顾客消费信息，确认购物清单与结账金额。

目前在现有的技术中，申请号为201720550741.6，名称为自结算超市购物车及超市结算系统的专利，其购物车由条形扫码装置、处理器模块及触摸屏、无线通信模块和电子标签组成，系统提供了一种供消费者交互的购物清单和支付二维码，顾客扫码支付的信息通过无线方式传至超市服务器并确认，确认完毕后电动闸门开放选购的物品，有效提高了购物效率。但每台购物车上都装有该设备，不仅硬件成本过大，且过多的WiFi设备同时工作，存在一定的网络信号干扰，当系统无法连网时，可能会增加顾客等待时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供硬件成本低、维护方便、能自助扫码支付，并能使超市管理者远程实时查看消费信息的一种扫码购物系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种扫码购物系统,包括有主控单元模块以及均与该主控单元模块相连接的条形扫码模块和OLED显示模块；主控单元模块还连接有用于功能选择的按键模块，并且该主控单元模块通过串口模块连接有电脑上位机；按键模块中至少包含有6个按键，6个按键依次包括进入购物扫码模式键KEY1、结束购物键KEY2、扫码按键KEY3、删除按键KEY4、结算按键KEY5和取消结算键KEY6；条形扫码模块将扫描商品条形码读取的条码信息发送至主控单元模块，串口模块将主控单元模块收到的条码信息上传给电脑上位机，并调动电脑上位机从数据库中读取与该条码信息对应的商品信息返回发送给主控单元模块，主控单元模块将收到的商品信息处理转换成购物信息，并驱动OLED显示模块进行可视化显示，同时电脑上位机显示顾客最终消费信息。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的主控单元模块为型号STM32F103RCT6的单片机，用到该单片机的16个引脚，其中：单片机的PA0口对应单片机的第1引脚、单片机的PA1口对应单片机的第2引脚、单片机的PA4口对应单片机的第3引脚、单片机的PA5口对应单片机的第4引脚、单片机的PA6口对应单片机的第5引脚、单片机的PA7口对应单片机的第6引脚、单片机的PA8口对应单片机的第7引脚、单片机的PA9口对应单片机的第8引脚、单片机的PA2口对应单片机的第9引脚、单片机的PA3口对应单片机的第10引脚、单片机的PC10口对应单片机的第11引脚、单片机的PC11口对应单片机的第12引脚、单片机的PC2口对应单片机的第13引脚、单片机的PC3口对应单片机的第14引脚、单片机的PC0口对应单片机的第15引脚、单片机的PC1口对应单片机的第16引脚。

上述的条形扫码模块为WLQR扫码模块；该WLQR扫码模块的第4引脚VCC连接5伏电源，WLQR扫码模块的第3引脚GND接地，WLQR扫码模块的第1引脚和WLQR扫码模块的第2引脚作为串口通信引脚，WLQR扫码模块的第2引脚连接单片机的PC10口以接收单片机发送的指令，WLQR扫码模块的第1引脚连接单片机的PC11口用于向单片机发送扫码读取的条码信息。

上述的串口模块具有4个引脚；该串口模块的4个引脚中用于接收信号的第1引脚RX与单片机的PA2口相连，串口模块的4个引脚中用于发送信号的第2引脚TX与单片机的PA3口相连接，串口模块的4个引脚中的第3引脚GND接地，串口模块的4个引脚中的第4引脚VCC接3.3V电源。

上述的电脑上位机和单片机间利用串口模块进行基于VISA的串口通信，波特率为9600，数据位为8位，停止位为1位，无校验位。

上述的OLED显示模块采用SPI通讯方式与主控单元模块通信，该OLED显示模块在每次系统上电后都会复位一次；OLED显示模块带有7个引脚，其中：OLED显示模块的第7引脚CS和OLED显示模块的第1引脚GND共联后接地，OLED显示模块的第2引脚VCC接3.3V的电源，OLED显示模块的第3引脚D0和OLED显示模块的第4引脚D1作为时钟线分别连接单片机的PC0口和单片机的PC1口，OLED显示模块的第5引脚RES接单片机的PC2口，OLED显示模块的第6引脚接单片机的PC3口。

上述的按键模块中还包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18；所述的KEY1的第一端、KEY2的第一端、KEY3的第一端、KEY4的第一端、KEY5的第一端和KEY6的第一端以及电阻R13的第二端、电阻R14的第二端、电阻R15的第二端、电阻R16的第二端、电阻R17的第二端和电阻R18的第二端共联后接地；KEY1的第二端和电阻R13的第一端共联后接单片机的PA0口， KEY2的第二端和电阻R14的第一端共联后接单片机的PA1口， KEY3的第二端和电阻R15的第一端共联后接单片机的PA4口， KEY4的第二端和电阻R16的第一端共联后接单片机的PA5口， KEY5的第二端和电阻R17的第一端共联后接单片机的PA6口，KEY6的第二端和电阻R18的第一端共联后接单片机的PA7口。

与现有技术相比，本发明设有与主控单元模块相连的按键模块，按键模块中包含有6个通过按压用于向主控单元模块发送指令信号的按键，6个按键依次包括进入购物扫码模式键KEY1、结束购物键KEY2、扫码按键KEY3、删除按键KEY4、结算按键KEY5和取消结算键KEY6，从而使顾客能根据需要选择相应的按键操作来达到自主扫码购物的目的，主控单元模块还连接有串口模块，并利用串口模块与简易开发的电脑上位机建立通讯连接。

本发明的优点在于自主开发性强，易开发，易维护，开发成本低。

1、可以在超市中布置多台扫码购物系统，顾客可自行扫码，随时结账付款，提高了顾客购物效率和体验感，并能避免疫情期间在收银台排队等候的情形，减少人工成本。

2、电脑上位机能将顾客的购物信息直观、清晰、实时同步显现在超市管理者面前。此外，商家也可以通过电脑上位机界面更新的数据库来掌握商品库存信息而非深入储藏室获知，让管理更加便捷。

附图说明

图1是本发明系统构成的框图；

图2是本发明单片机的电路引脚连接示意图；

图3是本发明WLQR扫码模块的电路引脚连接示意图；

图4是本发明OLED显示模块的电路引脚连接示意图；

图5是本发明串口模块的电路引脚连接示意图；

图6是本发明按键模块的电路连接示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至6是本发明的系统框图和电路引脚的连接示意图。

其中的附图标记为：单片机1、条形扫码模块2、OLED显示模块3、按键模块4、串口模块5、电脑上位机6。

现有技术中，例如申请号为201720550741 .6的自结算超市购物车及超市结算系统的专利，以及文献基于树莓派和条码识别的智能购物车设计，它们的功能实现主要局限在消费者使用的购物车上，并没有很好地对超市商店管理处的系统功能进行合理开发与优化，难以满足超市工作人员对顾客消费信息进行更加直观有效的同步查看与核验。特别是上述的专利或文献设计的购物车系统其硬件成本太高，并且过多的使用无线设备也容易带来系统的稳定性问题。

如图1至图6所示，本发明公开了一种扫码购物系统, 该扫码购物系统包括有主控单元模块以及均与该主控单元模块相连接的条形扫码模块2和OLED显示模块3；主控单元模块连接有用于功能选择的按键模块4，使消费者能通过按键模块4把自己的操作意图发送给主控单元模块。按键模块4中包含有6个通过按压用于向主控单元模块发送指令信号的按键，6个按键依次包括进入购物扫码模式键KEY1、结束购物键KEY2、扫码按键KEY3、删除按键KEY4、结算按键KEY5和取消结算键KEY6。当消费者按压下KEY1键时则能进入购物扫码模式，在购物扫码模式下如果按压KEY3键，则条形扫码模块2就能在主控单元模块的控制下对商品的二维条形码进行扫描，此时顾客只需将商品的二维条码对准条形扫码模块2的摄像头就能实现商品的自主扫码。如果想清退刚扫描的商品二维条形码可以按压删除按键KEY4，当购物结束想退出购物扫码模式时，可以按压结束购物键KEY2。当退出购物扫码模式后按压结算按键KEY5系统则可以在顾客用户账号中自动扣除金额，实现购物的自主结账功能，如果按压KEY6则可以可取消本次结算。本发明的主控单元模块通过串口模块5连接有电脑上位机6，电脑上位机6的界面通过LabVIEW软件设计程序编写，这样顾客的购物信息就能直观、清晰、实时同步地通过电脑上位机6显现在超市管理者的面前。此外，商家也可以通过电脑上位机6界面更新的数据库来掌握商品库存信息，而不需要深入储藏室获知，让管理更加便捷。用简单易开发的电脑上位机与excel数据库代替超市服务器，降低开发与维护成本，以实现顾客自助购物，超市管理者在隔壁实时查看消费信息的功能。

条形扫码模块2能将顾客扫描商品二维条形码读取到的条码信息发送至主控单元模块，主控单元模块再将收到的条码信息通过串口模块5上传给电脑上位机6，电脑上位机6再将收到的条码信息通过运算处理后生成与该条码信息相对应的商品信息。串口模块5再将从电脑上位机6中读取的商品信息发送给主控单元模块。主控单元模块将收到的商品信息处理转换成购物信息，并驱动OLED显示模块3进行可视化显示，同时电脑上位机显示顾客最终消费信息。这里的购物信息包括采购商品的名称、单价、数量和金额以及消费总额，以方便消费者从OLED显示模块3上就能直观的看到自己购物的价格、数量和消费总额，既方便了消费者核对，又能使消费者时刻清楚自己的消费水平。电脑上位机也同时显示顾客的最终消费信息。

本发明的主控单元模块、条形扫码模块2、OLED显示模块3、按键模块4和串口模块5能通过集成组装构成一台智能购物扫码装置，该智能购物扫码装置可以在超市中的多个空旷位置布置多台，多台智能购物扫码装置通过串口模块5与一台或多台电脑上位机6相连即可构成一种具有远程上位机显示功能的自助扫码支付智能购物系统。多台分布在超市中的智能购物扫码装置能够方便顾客选择任意一处的任意一台进行商品选购扫码与清除和自助结账，而超市的管理者只需要在隔壁的控制室内，就能通过电脑上位机6进行远程查看，核对和管理商品存量。

实施例中，本发明的主控单元模块是型号为STM32F103RCT6的单片机1，由图2可以看出，本发明用到了该单片机1的16个引脚，引脚作用是方便模块间建立通信连接。单片机1的16个引脚中：单片机1的PA0口对应单片机1的第1引脚、单片机1的PA1口对应单片机1的第2引脚、单片机1的PA4口对应单片机1的第3引脚、单片机1的PA5口对应单片机1的第4引脚、单片机1的PA6口对应单片机1的第5引脚、单片机1的PA7口对应单片机1的第6引脚、单片机1的PA8口对应单片机1的第7引脚、单片机1的PA9口对应单片机1的第8引脚、单片机1的PA2口对应单片机的第9引脚、单片机1的PA3口对应单片机1的第10引脚、单片机1的PC10口对应单片机1的第11引脚、单片机1的PC11口对应单片机1的第12引脚、单片机1的PC2口对应单片机1的第13引脚、单片机1的PC3口对应单片机1的第14引脚、单片机的PC0口对应单片机1的第15引脚、单片机1的PC1口对应单片机1的第16引脚。

实施例中由本发明的图6可知，按键模块4中还包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18。按键KEY1的第一端、按键KEY2的第一端、按键KEY3的第一端、按键KEY4的第一端、按键KEY5的第一端和按键KEY6的第一端以及电阻R13的第二端、电阻R14的第二端、电阻R15的第二端、电阻R16的第二端、电阻R17的第二端和电阻R18的第二端共联后接地；按键KEY1的第二端和电阻R13的第一端共联后接单片机1的PA0口，按键KEY2的第二端和电阻R14的第一端共联后接单片机1的PA1口，按键KEY3的第二端和电阻R15的第一端共联后接单片机1的PA4口，按键KEY4的第二端和电阻R16的第一端共联后接单片机1的PA5口，按键KEY5的第二端和电阻R17的第一端共联后接单片机1的PA6口，按键KEY6的第二端和电阻R18的第一端共联后接单片机1的PA7口。

实施例中，本发明的条形扫码模块2为WLQR扫码模块，WLQR扫码模块共有4个引脚，其中：WLQR扫码模块的第4引脚VCC连接5伏电源，WLQR扫码模块的第3引脚GND接地，WLQR扫码模块的第1引脚和WLQR扫码模块的第2引脚作为串口通信引脚，WLQR扫码模块的第2引脚连接单片机1的PC10口以接收单片机1发送的指令，WLQR扫码模块的第1引脚连接单片机1的PC11口用于向单片机1发送扫码读取的条码信息。

初始化过程中单片机1通过PC10发送指令至WLQR扫码模块，系统将检测WLQR扫码模块是否扫描到二维条形码，若检测到有二维条形码扫到，则将读取二维条形码上的条码信息，并通过PC11送至单片机1。如果没有检测到条形码扫到，将会在延迟5秒后结束程序。

实施例中，本发明采用OLED显示模块3代替了传统的触摸屏，能够降低系统的硬件成本。OLED显示模块3带有7个引脚，7个引脚对应7个相应的功能口，其中：OLED显示模块3的第7引脚CS和OLED显示模块3的第1引脚GND共联后接地，OLED显示模块3的第2引脚VCC接3.3V的电源，OLED显示模块3的第3引脚D0和OLED显示模块3的第4引脚D1作为时钟线分别连接单片机1的PC0口和单片机1的PC1口，即OLED显示模块3的第3引脚D0连接单片机1的PC0口，OLED显示模块3的第4引脚D1连接单片机1的PC1口。OLED显示模块3的7个引脚中的第5引脚RES接单片机1的PC2口，OLED显示模块3的第6引脚接单片机1的PC3口。本发明的OLED显示模块3在系统开始时先进行初始化，在OLED显示单元3显示登录界面，顾客通过扫描自己二维码进入购物界面。而后单片机1判断是否有按键按下，若有按键按下，则执行对应按键的操作(例如按压下KEY1键时则能进入购物扫码模式)，若没有按键按下，则继续判断是否有按键按下。本发明的OLED显示模块3采用的是SPI通讯方式通信，并且OLED显示模块3在每次系统上电后都会复位一次。

实施例中，本发明的串口模块5具有4个引脚；该串口模块5的4个引脚中用于接收信号的第1引脚RX与单片机1的PA2口相连，串口模块5的4个引脚中用于发送信号的第2引脚TX与单片机1的PA3口相连接，串口模块5的4个引脚中的第3引脚GND接地，串口模块5的4个引脚中的第4引脚VCC接3.3V电源。

系统工作时，串口模块5的TX口将从电脑上位机6读取的商品信息通过PA3口发送给单片机1后，再由单片机1运算处理成顾客的购物信息输送给OLED显示模块3显示。串口模块5的RX口接收单片机1的PA2口发出的条码信息，并且将接收到的条码信息数据传至电脑上位机6中，电脑上位机6能够将顾客的购物信息和结账情况实时同步显示，与OLED显示模块3上显示一致。

本发明的电脑上位机6和单片机1间利用串口VISA进行通信。波特率设置为9600，数据位为8位，停止位为1位，无校验位。在程序框图界面用图形化编程语言编写智能购物车的上位机所要实现的功能。

电脑上位机6开始工作时先初始化，在通过串口模块5接收了由单片机1传过来的条码信息后，对比数据库中的商品码，然后调动上位机读取Excel数据库商品信息，如果数据库中有该商品码，则在上位机界面显示该商品码对应的商品信息，并且进行价格计算，同时将商品信息数据通过串口模块5发送回单片机1处理，并由OLED显示模块3显示。

本发明通过按键实现结账功能，当判断有结算按键KEY5按下时，系统将会自动地从顾客账户余额中扣除购买商品的总金额，并在OLED显示模块3上更新显示。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (1)

1.一种具有远程上位机显示功能的自助扫码支付智能购物系统，包括有主控单元模块以及均与该主控单元模块相连接的条形扫码模块(2)和OLED显示模块(3)；所述的主控单元模块还连接有用于功能选择的按键模块(4)，并且该主控单元模块通过串口模块(5)连接有电脑上位机(6)；其特征是：所述的按键模块(4)中至少包含有6个按键，6个所述的按键依次包括进入购物扫码模式键KEY1、结束购物键KEY2、扫码按键KEY3、删除按键KEY4、结算按键KEY5和取消结算键KEY6；所述的条形扫码模块(2)将扫描商品条形码读取的条码信息发送至主控单元模块，所述的串口模块(5)将主控单元模块收到的条码信息上传给电脑上位机(6)，并调动电脑上位机(6)从数据库中读取与该条码信息对应的商品信息返回发送给主控单元模块，主控单元模块将收到的商品信息处理转换成购物信息，并驱动OLED显示模块(3)进行可视化显示，同时所述的电脑上位机(6)显示顾客最终消费信息；电脑上位机(6)的界面通过LabVIEW软件设计程序编写，顾客的购物信息能直观、清晰、实时同步地通过电脑上位机(6)显现在超市管理者的面前；主控单元模块、条形扫码模块(2)、OLED显示模块(3)、按键模块(4)和串口模块(5)能通过集成组装构成一台智能购物扫码装置，该智能购物扫码装置可以在超市中的多个空旷位置布置多台，多台智能购物扫码装置通过串口模块(5)与一台或多台电脑上位机(6)相连即可构成一种具有远程上位机显示功能的自助扫码支付智能购物系统；

所述的主控单元模块为型号STM32F103RCT6的单片机(1)，用到该单片机(1)的16个引脚，其中：单片机(1)的PA0口对应单片机(1)的第1引脚、单片机(1)的PA1口对应单片机(1)的第2引脚、单片机(1)的PA4口对应单片机(1)的第3引脚、单片机(1)的PA5口对应单片机(1)的第4引脚、单片机(1)的PA6口对应单片机(1)的第5引脚、单片机(1)的PA7口对应单片机(1)的第6引脚、单片机(1)的PA8口对应单片机(1)的第7引脚、单片机(1)的PA9口对应单片机(1)的第8引脚、单片机(1)的PA2口对应单片机的第9引脚、单片机(1)的PA3口对应单片机(1)的第10引脚、单片机(1)的PC10口对应单片机(1)的第11引脚、单片机(1)的PC11口对应单片机(1)的第12引脚、单片机(1)的PC2口对应单片机(1)的第13引脚、单片机(1)的PC3口对应单片机(1)的第14引脚、单片机的PC0口对应单片机(1)的第15引脚、单片机(1)的PC1口对应单片机(1)的第16引脚；

所述的条形扫码模块(2)为WLQR扫码模块；该WLQR扫码模块的第4引脚VCC连接5伏电源，WLQR扫码模块的第3引脚GND接地，WLQR扫码模块的第1引脚和WLQR扫码模块的第2引脚作为串口通信引脚，WLQR扫码模块的第2引脚连接单片机(1)的PC10口以接收单片机(1)发送的指令，WLQR扫码模块的第1引脚连接单片机(1)的PC11口用于向单片机(1)发送扫码读取的条码信息；

所述的串口模块(5)具有4个引脚；该串口模块(5)的4个引脚中用于接收信号的第1引脚RX与单片机(1)的PA2口相连，串口模块(5)的4个引脚中用于发送信号的第2引脚TX与单片机(1)的PA3口相连接，串口模块(5)的4个引脚中的第3引脚GND接地，串口模块(5)的4个引脚中的第4引脚VCC接3.3V电源；

所述的电脑上位机(6)和单片机(1)间利用串口模块(5)进行基于VISA的串口通信，波特率为9600，数据位为8位，停止位为1位，无校验位；

所述的OLED显示模块(3)采用SPI通讯方式与主控单元模块通信，该OLED显示模块(3)在每次系统上电后都会复位一次；OLED显示模块(3)带有7个引脚，其中：OLED显示模块(3)的第7引脚CS和OLED显示模块(3)的第1引脚GND共联后接地，OLED显示模块(3)的第2引脚VCC接3 .3V的电源，OLED显示模块(3)的第3引脚D0和OLED显示模块(3)的第4引脚D1作为时钟线分别连接单片机(1)的PC0口和单片机(1)的PC1口，OLED显示模块(3)的第5引脚RES接单片机(1)的PC2口，OLED显示模块(3)的第6引脚接单片机(1)的PC3口；

所述的按键模块(4)中还包括电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18；所述的KEY1的第一端、KEY2的第一端、KEY3的第一端、KEY4的第一端、KEY5的第一端和KEY6的第一端以及电阻R13的第二端、电阻R14的第二端、电阻R15的第二端、电阻R16的第二端、电阻R17的第二端和电阻R18的第二端共联后接地；所述的KEY1的第二端和电阻R13的第一端共联后接单片机(1)的PA0口，所述的KEY2的第二端和电阻R14的第一端共联后接单片机(1)的PA1口，所述的KEY3的第二端和电阻R15的第一端共联后接单片机(1)的PA4口，所述的KEY4的第二端和电阻R16的第一端共联后接单片机(1)的PA5口，所述的KEY5的第二端和电阻R17的第一端共联后接单片机(1)的PA6口，所述的KEY6的第二端和电阻R18的第一端共联后接单片机(1)的PA7口。

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