超自动结算控制系统的设计(附件)
本人签名 日期 摘 要 为了使消费者能切实地体验到超市购物的快捷，本设计研究了一种用单片机控制的超市自动结算控制系统的设计。此控制系统是通过单片机进行控制改善了消费者在超市购物完后结算时需要排队付款结账，会在结账时浪费掉大量的时间，特别是在购物高峰期时段，人流量较大，容易使消费者对超市购物产生负面影响，影响超市效率等问题。文章介绍了超市自动结算控制系统的硬件设计、工作原理和软件的设计等，其控制系统主要功能是实现对消费者所购选商品信息的查询，以及自助结算的功能，通过这些功能的实现可以缓解在购物高峰期的时候顾客需要排队等待付款，顾客可以通过购物车上的自动结算系统进行自己购买商品的结算。较大程度缩短了结账付款时收银员的劳动力，提高了结算效率。 此控制系统主要选用的单片机为STC89C52为控制核心，通过在超市的购物车上装置一套由此控制系统组成的电子设备，购物车的把手前端配备有一个专门供消费者刷购物卡的磁卡读卡器，中间是安装的一块液晶显示屏，右端是一个扫描仪，消费者在选择好要购买的商品时可以通过条形码扫描仪对商品进行扫描，扫描后购买商品总价将直接显示在液晶屏上，当消费者到出口结算时,可以清楚的在购物车上的液晶显示屏上看到已消费的总价，消费者可根据自己的消费情况进行结算，可避免人工结算时的找零环节。文中详细介绍了系统的软、硬件设计方法。系统硬件电路主要包括条形码识读器、液晶显示电路、磁卡读写器、按键电路等。
Key words: Automatic settlement; Sweep the bar code; Liquid crystal display; Magnetic card read card 目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题的研究内容 2
2 系统总体方案设计 3
2.1 系统结构设计 3
2.2 系统工作原理 3
3 硬件电路设计 5
3.1 控制电路设计 5
3.1.1 STC89C52主要性能 5
3.1.2 STC89C52的引 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
脚及功能 5
3.2 条形码识读器 8
3.2.1 条形码的工作原理 8
3.3.2 条形码的识别原理 8
3.2.3 RS232接口电路 11
3.2.4 MAX232芯片及特性 12
3.3 液晶显示系统及按键电路 13
3.3.1 LCD1602技术参数 13
3.3.2 LCD1602的引脚介绍 13
3.3.3 按键电路 14
3.4 射频卡读卡器电路 15
3.4.1 读卡器技术指标 15
3.4.2 读卡器结构 16
3.4.3 读卡器工作原理 17
4 软件设计 19
4.1 系统软件总体设计 19
4.2 解码算法流程图 20
4.3 条码扫描流程图 20
5 系统测试与分析 22
5.1 条形码扫码的测试 22
5.2 液晶显示测试及按键测试 22
6 总结与展望 23
6.1 课程总结 23
6.2 工作展望 23
参考文献 24
致 谢 25
附 录A 27
1 绪论
1.1 研究背景
随着经济快速发展，人们的物质消费水平在不断地提高，大部分的消费者都选择去大型购物广场进行购物消费。随着大型商业街的崛起，大型超市也不断涌入市场，人们大都选择去超市购物，感受快捷方便的购物。消费者选择到大型超市或者大的商场购物，为的是提高购物商品质量。但是，大型超市所购选商品的品种，商品类别不断增加，其规模也在不断地扩展，这样也给人们在选择去超市购物时带来了很多方面的麻烦。人们选择去大型超市购物的目的是为了追求更方便，更快捷和高效的购物体验，避免在结算时浪费掉不必要的时间，现在的超市购物人们会花费掉大多的时间在排队称重，满超市找自己所需商品，最后结算时还需排队付款，这样给消费者带来时间上的浪费和心理上的反感。
研究此课题的意义是为了使消费者在现如今快节奏的社会生活中，在超市购物时保持愉悦的心情购物。通过对此课题的研究，可减少消费者在超市购物结算时需要排队结算造成超市收银台处的拥堵，也减少了一些大型超市在人工收银时可能收多收少给顾客及超市带来损失。当遇到超市收银台处的扫码机不能扫描商品条形码、或者给消费者找零时遇到零钱不够等突发情况，自助控制结算系统可以快速的实现消费者的结算过程，这样可以给消费者在购物时节约时间，这样不仅可以加大超市的客流量，在很大程度上的促进了超市的盈利收入。
1.2 国内外研究现状
如今，日益激烈的市场竞争现状，迫使企业的战略发展方向由以往的以产品为主导的模式转换成了现在主要以用户为主体的模式。这种模式能快速地了解到消费者的购物需求，实现这种模式可以给企业带来广阔的发展空间。
目前，相关研究的国内外研究人员在对用户购物需求作了相关的理论研究，也进行了大量的实践并已有了很多成果。在工业设计领域中则从宏观方面探索了需求对于设计的作用和影响。对于超市收银结算控制系统，一些学者则运用了经济学与管理学相结合来进行理论知识的相关研究，并且通过对物流理论和排队论对超市收银结算现状进行深入的剖析。
超市收银效率的提高，可以提高超市的营业额，为超市赚取最大的利益。除了在硬件方面的改进，另外一种形式就是通过对超市收银管理系统软件的革新，如张为和邹艳碧所著的《新型超市结算支付系统的设计》，此设计首次提出了通过无线电感应进行电子软标签的识别，这种设计的提出不仅改善了现代超市中存在的条码信息不足，而且避免了超市管理难和人工收银效率低等弊端[3]；该文章从软件技术层面上对超市收银系统进行了剖析，能提供超级市场的运营效率，使购物者在购物时保持愉悦的心情，同时通过实现该方案，可以降低顾客在超市购物时的各种风险和损失。
在工业设计方面，有对购物车进行创新设计的，如段雅芹的《超市购物车系统设计研究》[1]，通过对超市购物时间段的调查，总结出现的一些问题，设计了一款具有扫描、统计、结账功能的控制系统，消费者可以根据自己需要扫描商品，减少收银台单个人结账所耗费的时间，收银员的操作效率也得到了提高。
目前，我国人民的生活质量有较大幅度地提高、大型超市在城乡结合处不断地涌现出来,而且人们的时间概念也较以前强。因此在高峰时段就会有较大人群量涌入超市购物,因此，本设计目的就会体现出其巨大优势,会有宽阔的市场前景。
1.3 本课题的研究内容
此控制系统主要选用的单片机为STC89C52为控制核心，通过软硬件结合编程，焊接调试硬件实物来完成自动结算控制系统的设计与制作。其主要内容研究如下：
(1) 根据系统的设计总体方案，采用设计各个部分的方案，从每个小部分入手，实现总体的设计。
(2) 完成硬件电路的设计：单片机控制电路、条形码扫描仪连接电路、显示接口电路、射频读卡连接电路、按键电路。
(3) 软件部分的设计：主要有系统初始化、价格查询及条码解码、显示商品信息等设计。
Key words: Automatic settlement; Sweep the bar code; Liquid crystal display; Magnetic card read card 目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题的研究内容 2
2 系统总体方案设计 3
2.1 系统结构设计 3
2.2 系统工作原理 3
3 硬件电路设计 5
3.1 控制电路设计 5
3.1.1 STC89C52主要性能 5
3.1.2 STC89C52的引 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
脚及功能 5
3.2 条形码识读器 8
3.2.1 条形码的工作原理 8
3.3.2 条形码的识别原理 8
3.2.3 RS232接口电路 11
3.2.4 MAX232芯片及特性 12
3.3 液晶显示系统及按键电路 13
3.3.1 LCD1602技术参数 13
3.3.2 LCD1602的引脚介绍 13
3.3.3 按键电路 14
3.4 射频卡读卡器电路 15
3.4.1 读卡器技术指标 15
3.4.2 读卡器结构 16
3.4.3 读卡器工作原理 17
4 软件设计 19
4.1 系统软件总体设计 19
4.2 解码算法流程图 20
4.3 条码扫描流程图 20
5 系统测试与分析 22
5.1 条形码扫码的测试 22
5.2 液晶显示测试及按键测试 22
6 总结与展望 23
6.1 课程总结 23
6.2 工作展望 23
参考文献 24
致 谢 25
附 录A 27
1 绪论
1.1 研究背景
随着经济快速发展，人们的物质消费水平在不断地提高，大部分的消费者都选择去大型购物广场进行购物消费。随着大型商业街的崛起，大型超市也不断涌入市场，人们大都选择去超市购物，感受快捷方便的购物。消费者选择到大型超市或者大的商场购物，为的是提高购物商品质量。但是，大型超市所购选商品的品种，商品类别不断增加，其规模也在不断地扩展，这样也给人们在选择去超市购物时带来了很多方面的麻烦。人们选择去大型超市购物的目的是为了追求更方便，更快捷和高效的购物体验，避免在结算时浪费掉不必要的时间，现在的超市购物人们会花费掉大多的时间在排队称重，满超市找自己所需商品，最后结算时还需排队付款，这样给消费者带来时间上的浪费和心理上的反感。
研究此课题的意义是为了使消费者在现如今快节奏的社会生活中，在超市购物时保持愉悦的心情购物。通过对此课题的研究，可减少消费者在超市购物结算时需要排队结算造成超市收银台处的拥堵，也减少了一些大型超市在人工收银时可能收多收少给顾客及超市带来损失。当遇到超市收银台处的扫码机不能扫描商品条形码、或者给消费者找零时遇到零钱不够等突发情况，自助控制结算系统可以快速的实现消费者的结算过程，这样可以给消费者在购物时节约时间，这样不仅可以加大超市的客流量，在很大程度上的促进了超市的盈利收入。
1.2 国内外研究现状
如今，日益激烈的市场竞争现状，迫使企业的战略发展方向由以往的以产品为主导的模式转换成了现在主要以用户为主体的模式。这种模式能快速地了解到消费者的购物需求，实现这种模式可以给企业带来广阔的发展空间。
目前，相关研究的国内外研究人员在对用户购物需求作了相关的理论研究，也进行了大量的实践并已有了很多成果。在工业设计领域中则从宏观方面探索了需求对于设计的作用和影响。对于超市收银结算控制系统，一些学者则运用了经济学与管理学相结合来进行理论知识的相关研究，并且通过对物流理论和排队论对超市收银结算现状进行深入的剖析。
超市收银效率的提高，可以提高超市的营业额，为超市赚取最大的利益。除了在硬件方面的改进，另外一种形式就是通过对超市收银管理系统软件的革新，如张为和邹艳碧所著的《新型超市结算支付系统的设计》，此设计首次提出了通过无线电感应进行电子软标签的识别，这种设计的提出不仅改善了现代超市中存在的条码信息不足，而且避免了超市管理难和人工收银效率低等弊端[3]；该文章从软件技术层面上对超市收银系统进行了剖析，能提供超级市场的运营效率，使购物者在购物时保持愉悦的心情，同时通过实现该方案，可以降低顾客在超市购物时的各种风险和损失。
在工业设计方面，有对购物车进行创新设计的，如段雅芹的《超市购物车系统设计研究》[1]，通过对超市购物时间段的调查，总结出现的一些问题，设计了一款具有扫描、统计、结账功能的控制系统，消费者可以根据自己需要扫描商品，减少收银台单个人结账所耗费的时间，收银员的操作效率也得到了提高。
目前，我国人民的生活质量有较大幅度地提高、大型超市在城乡结合处不断地涌现出来,而且人们的时间概念也较以前强。因此在高峰时段就会有较大人群量涌入超市购物,因此，本设计目的就会体现出其巨大优势,会有宽阔的市场前景。
1.3 本课题的研究内容
此控制系统主要选用的单片机为STC89C52为控制核心，通过软硬件结合编程，焊接调试硬件实物来完成自动结算控制系统的设计与制作。其主要内容研究如下：
(1) 根据系统的设计总体方案，采用设计各个部分的方案，从每个小部分入手，实现总体的设计。
(2) 完成硬件电路的设计：单片机控制电路、条形码扫描仪连接电路、显示接口电路、射频读卡连接电路、按键电路。
(3) 软件部分的设计：主要有系统初始化、价格查询及条码解码、显示商品信息等设计。
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