CN210377545U - 一种基于rfid的货物结算系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于RFID的货物结算系统,包括MCU微控制器,与MCU微控制器分别相连接的有门禁控制系统、射频模块、商品检测系统、语音系统以及控制主机,所述控制主机和液晶显示屏相连接,并连接至网络;所述系统安装在结算位置,结算位置包括结算区和二次校验区;在结算区安装有商品检测系统和RFID读卡器,在二次校验区安装有门禁控制系统、RFID读卡器、语音系统和人体感应器,所述RFID读卡器采用射频模块。同时本系统还实现了断电检测和电池切换系统,防止断电后超市内还有人在购物而出不去情况。本实用新型能够简便货物结算过程,使货物的结算更加方便和快速;大大提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电子控制和结算装置系统,尤其是涉及一种基于RFID的货物结算系统。
背景技术
随着人们生活水平的提高,越来越多超市、商店、大的商场不断兴起,但是在这些地方人流量都比较多,等待结账排队的时间越来越长,顾客的体验越来越差,从而造成顾客的丢失,为了改善这种情况一种快速的结算系统应运而生。
RFID俗称射频识别,是20世纪90年代兴起的一种非接触式的自动识别技术。其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)或雷达反射的传输特性,实现对被识别物体的自动识别,因为RFID技术发展到今天比较成熟所以在无人零售行业也有RFID的应用,就是把RFID的标签贴到商品上这样每个商品就有唯一ID码,然后在通过数据库建立ID码和商品信息对应关系,然后结算时放到结算框里面对商品上贴的RFID标签进行读取结算。
传统的结账系统,需要人或手工,或者通过扫描抢进行扫描,一件一件的录入商品信息,工作效率差,人工成本高,难以满足现代社会的需求。
发明内容
针对以上问题,本实用新型提供了一种基于RFID的货物结算系统,能够简便实现货物结算的过程,使货物数量和价格一目了然,能够规范货物的结算,使货物的结算更加方便和快速,大大提高了工作效率。
其技术方案如下所述:
一种基于RFID的货物结算系统,包括MCU微控制器,与MCU微控制器分别相连接的有门禁控制系统、射频模块、商品检测系统、语音系统以及控制主机,所述控制主机和液晶显示屏相连接,并连接至网络;所述系统安装在结算位置,结算位置包括结算区和二次校验区;在结算区安装有商品检测系统和RFID读卡器,在二次校验区安装有门禁控制系统、RFID读卡器、语音系统和人体感应器,所述RFID读卡器采用射频模块。
所述商品检测系统包括红外检测装置和超声波检测装置。
在结算区设置有结算台,结算区安装的RFID读卡器的天线位于结算台下面和侧面。
二次校验区设置有内门、外门,门禁控制系统包括内门、外门上安装的电控锁和门禁开关,门禁开关与电控锁相连接。
MCU微控制器还连接有断电和电池检测系统,用于在外部供电断开时触发电池切换系统,对系统切换到电池供电的状态。
MCU微控制器还连接有报警系统,用于检测外门是否被非法打开。
所述红外检测装置包括一对红外光栅,红外光栅设置有红外发射器、红外接收器,红外发射器向红外接收器以“低频发射、时分检测”方式发出红外光,通过采用多束红外光对射,判断是否有待结算商品进入。
所述超声波检测装置用于判断是否有待结算商品影响到超声波路径。
所述基于RFID的货物结算系统使用时,当商品放到结算台里面时就触发商品检测系统,然后读卡器读取商品信息,发送给主机,然后主机显示商品价格和结算方式,当顾客结算完毕后,进到二次效验区进行检测,核对商品是否有没有未结算的,如果没有,外门门禁控制系统触发开门,顾客就出去了,如果有商品未结算就启动语音系统提醒客户有未结算商品。
本实用新型通过设置方面简洁的结算方式和路径,实现了轻松简单的结算操作,提高了结算效率,实现了无人值守结算。
附图说明
图1是本实用新型提供的基于RFID的货物结算系统的整体结构示意图;
图2是基于RFID的货物结算系统的平面结构示意图;
图3是基于RFID的货物结算系统的结算台外形示意图;
图4是基于RFID的货物结算系统的液晶显示屏结算时示意图;
图5是基于RFID的货物结算系统的结算台里面商品检测原理示意图;
图6是基于RFID的货物结算系统的结算台里面红外光栅原理示意图;
图7是基于RFID的货物结算系统的结算台里面超声波原理示意图。
具体实施方式
如图1所示,所述基于RFID的货物结算系统包括MCU微控制器以及与MCU微控制器分别相连接的门禁控制系统、消防报警系统、断电和电池检测系统、射频模块、商品检测系统、语音系统,以及控制主机,所述控制主机和液晶显示屏相连接。
所述控制主机连接至网络,配合MCU微控制器实现基于RFID的货物结算系统的各种功能。本实用新型的用户授权方面由控制主机负责,控制主机通过单独设置可访问用户、采用第三方授权许可的方式或者通过访问小程序,实现允许用户进出,均为常见技术。本实施例中,顾客扫描门店处的微信,通过小程序进入或者关注公众号后进行注册,实现进出的权限。
如图2所示,本系统安装在结算位置,结算位置包括结算区和二次校验区。所述结算区和二次校验区都设置有用于检测商品的RFID读卡器。RFID读卡器采用英频杰射频模块。
在结算区处设置有安装在结算台处的商品检测系统,商品检测系统包括红外检测和超声波检测两种方式。结算台采用物品放置槽或放置框,在结算台的槽边或框边设置有一对红外光栅,如图6所示,这个红外光栅(又叫电子光栅或红外栅栏,也叫“红外栏杆”)是主动红外对射的一种,采用多束红外光对射,红外发射器向红外接收器以“低频发射、时分检测”方式发出红外光。
不同光栅发出的红外光束的间距不一样,有的是4CM,有的是2CM,本实用新型所用的是2CM的间距,当物体小于2CM时,而且正好放在两条光束中间的话,红外光栅是检测不到的,所以为了解决这个缺陷,增加了超声波检测,因为超声波发射出来的光线是扇形的散射光,是能够检测到小于1CM的物体的,所以这时超声波就会触发,当物体大于2CM时就会挡住至少其中任意的一束光,从而触发继电器输出信号。
如何判断待结算商品:首先本实用新型的检测原理是顾客购买完商品时,来到了结算台,把商品放到结算台,就会触发检测系统(触发红外光栅和超声波),当检测系统检测到有物体放入时就会触发读卡板,读卡板就会读取结算台里面商品,把读到的商品信息显示到液晶显示屏上面,这时液晶显示屏就会有一个结算按钮,点击结算,就可以结算了。
如果商品比较大,影响到两束光:商品比较大时挡住了两束以上的光,更会触发继电器信号,一旦有物体挡住了红外发射器发出的任何相邻两束以上光线超过30ms时,红外接收器立即输出报警信号。
人的胳膊阻挡当光束时,当有任何物体或者人的身体挡住红外光束时就会触发检测系统,从而触发读卡板读取商品信息,但是如果是人不小心触发了,读卡板是读不到商品信息的,所以也认为没有商品在里面。
当有物体挡住其中一束光线时,就会触发输出信号。输出信号指一个继电器的信号,当有物体挡住任何一条红外光束时,这个继电器就会被触发,继电器的公共端和常开端短接,继电器的公共端和常闭端断开。这个其中一束(或者叫做一条也可以):首先红外光栅会发出很多光束而且每条光束间距都相同,这个其中一束是说他们任何一束被物体挡住,就会触发继电器输出信号。
红外光栅下方为结算框,当顾客把选购的商品从上到下放入到结算框时,就会触发红外光栅,从而触发读卡器读取商品标签,然后把商品标签信息发送给主机。然后,主机就会在液晶显示屏上显示商品信息和价格和总价格。
但是经过测试发现红外光栅对于液体,特别是透明液体检测不灵敏,经常是检测不到,所以又增加了超声波检测,在红外光栅处设置超声波发射器和超声波接收器,当红外光栅检测不到物体时就启动超声波检测,而超声波检测标准是当结算框没有物体时超声波检测到一个距离,当结算框里面有物体时超声波检测距离肯定要比没有物体时要短,所以当检测距离小于没有物体时距离就认为有物体放入结算框里面,就触发读卡器读取商品标签。
如图7所示,这个超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2。这就是所谓的时间差测距法。
结算台处通过红外感应结合超声波感应,判断是否有待结算的商品,每个商品都一个标签信息,通过高频的RFID读卡器读取商品信息,进行结算。其中,高频读卡器的天线可以安装到结算台下面和侧面。
如图5所示,在商品检测系统的信号传递方面,红外光栅输入通过红外发射器发射红外线,光耦输入检测是通过红外接收器接收红外信号,然后将信号发送到MUC微控制器进行处理,同时超声波输入的信号也会发送到MUC微控制器,之后MUC微控制器通过继电器启动RFID读卡器。
如图3和图4所示,在结算区,读卡器读到商品信息之后就发送商品信息发给主机,主机在液晶显示屏上显示商品信息和单价、总的价格。之后顾客选择结算方式,可以选择人脸支付,微信支付,支付宝支付等等,主机会通过网络反馈支付状态,顾客支付完之后把商品拿走,然后到二次核验区。
所述二次校验区设置有商品检测系统、门禁控制系统和人体感应器,门禁控制系统包括内门控制系统和外门控制系统,内门控制系统用于控制内门的开合,外门控制系统用于控制外门的开合。对于内门和外门,门禁控制系统主要包括每个门安装的电控锁和门禁开关,通过门禁开关控制电控锁的开关。
在二次核验区感应到有人进入后,激化二次核验区的读卡器,再次读取商品信息,检测是否有未支付的商品。如果没有,打开外门,允许顾客出去,如果有未支付商品,启动语音系统,提示顾客有无支付的商品,请返回再次支付,此时内门还是为开启状态。
具体来说,是在顾客进入二次核验区后,门禁控制系统把内门、外门关闭,防止顾客正在二次核验时又有顾客进入导致核验失败。当人体感应器感应到有顾客进入时启动读卡器,再次读取商品标签,然后把商品信息读取出来,判断跟结算台里面结算信息是否一致,如果一直说明已经全部结算,这时启动门禁控制系统,打开外门开关顾客就可以出去了。
可以在结算区的入口再设置一道结算门,同样由门禁控制系统控制,只有外门开启,二次核验区的顾客可以为外出状态,结算门才能够开启,同一下一个顾客进入结算。在二次核验区检测到里面还有顾客未曾出去,则内门不能对结算区的顾客开启,只有在二次核验区检测不到顾客,那么内门才对结算区的顾客开启。
所述二次核验区设置的读卡器,通过放大功率的天线,检测是否还有未结算的商品标签,并显示在LED液晶屏上,如有,则启动语音系统,提示顾客有无支付的商品,请返回再次支付;如没有,则外门开启。
所述断电和电池检测系统,正常系统是外部220V交流供电的,当外部供电断开时就会触发电池切换系统,切换到电池供电的状态,从而保证了当断电时内部还有顾客购买商品出不去的情况。
所述报警系统,是当外门被非法打开时就会触发报警系统,通知店主。
本实用新型通过设置方面简洁的结算方式和路径,实现了轻松简单的结算操作,提高了结算效率,实现了无人值守结算。
Claims (8)
1.一种基于RFID的货物结算系统,其特征在于:包括MCU微控制器,与MCU微控制器分别相连接的有门禁控制系统、射频模块、商品检测系统、语音系统以及控制主机,所述控制主机和液晶显示屏相连接,并连接至网络;所述系统安装在结算位置,结算位置包括结算区和二次校验区;在结算区安装有商品检测系统和RFID读卡器,在二次校验区安装有门禁控制系统、RFID读卡器、语音系统和人体感应器,所述RFID读卡器采用射频模块。
2.根据权利要求1所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:所述商品检测系统包括红外检测装置和超声波检测装置。
3.根据权利要求1所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:在结算区设置有结算台,结算区安装的RFID读卡器的天线位于结算台下面和侧面。
4.根据权利要求1所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:二次校验区设置有内门、外门,门禁控制系统包括内门、外门上安装的电控锁和门禁开关,门禁开关与电控锁相连接。
5.根据权利要求1所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:MCU微控制器还连接有断电和电池检测系统,用于在外部供电断开时触发电池切换系统,对系统切换到电池供电的状态。
6.根据权利要求1所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:MCU微控制器还连接有报警系统,用于检测外门是否被非法打开。
7.根据权利要求2所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:所述红外检测装置包括一对红外光栅,红外光栅设置有红外发射器、红外接收器,红外发射器向红外接收器以“低频发射、时分检测”方式发出红外光,通过采用多束红外光对射,判断是否有待结算商品进入。
8.根据权利要求2所述的基于RFID的货物结算系统,其特征在于:所述超声波检测装置用于判断是否有待结算商品影响到超声波路径。
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