要摘
设计是以IAP 15F2K61S2单片机为控制核心的控制器,能够利用超声波传感器感应人体,并传给单片机,能够通过语音模块播报距离,用18264显示各类商品及购物车距离人体的距离。
引言
随着人民生活水平的不断提高,为满足广大消费者购物需求,连锁超市、便利店等购物形式越来越多受到广大消费者青眛。但在超市购物中,特别是在规模大,品种多的大型超市中,顾客时常购买太多的商品而推车累,购物很多的顾客推车很辛苦,直接影响到顾客情趣和超市营业额,并且特此要有一辆能跟着人走的购物车。因此研发基于IAP 15F2K61S2单片机的超市智能购物车就是为了改变这一现状,真正让消费者体会到超市购物的便利。
系统功能说明
本系统主要包括3个功能单元:显示模块、超声波测距模块及微型单片机控制单元,其总体框架如下图所示:
在普通购物车上配备一套电子设备,购物车前端有一个微小的电子屏,顾客可以在上面查看小车距离人的距离。人走的时候,车会自动跟着人走。
2 系统硬件设定
本系统在普通雷达基础上,以IAP 15F2K61S2单片机为平台,集成了超声波感应、距离显示等功能。
2.1主控单元设定
对于系统的核心单元,我们采用大赛指定的宏晶公司生产的STC15系列IAP 15F2K61S2单片机。增强型8051CPU,1T,单时钟/机器周期,速度比普通8051快8—12倍,擦写次数10万次以上。原理图如下:
2.2超声波模块
超声波传感器是一种将其他形式的能转变为所需的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。
HC-SR04超声波测距模块可提供2CM-1200CM的非接触式距离感测功能,测距精度可达到3MM;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
系统中使用了一块超声波芯片,主要是感应人体,然后小车能自动跟踪人。由模块原理可以知道,在程序中,通过I/O口触发测距,给TRIG至少10us的高电平信号,模块自动发送8个40Khz的方波,自动检测是否有信号返回;有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续时间就是超声波发射返回的时间。
2.3显示模块
系统采用1602液晶显示器,因其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧等诸多优点,在袖珍式仪表和低功耗应用系统中得到广泛的应用。程序简单,采用单电源供电,外围电路配置简单,价格便宜,具有很高的性价比。其原理图如下:
1602 不仅能显示小车距离人体的距离,而且还能通过按键显示商品在超市的位置,方便顾客购物的时间。
2.4LM298驱动模块
购物小车的驱动不但要求电机驱动系统具有高转矩重量比,宽调速范围,高可靠性。
其原理图如下:
此模块能驱动小车前进后退左转右转跟着人的轨迹而走,方便顾客购物过程中能自由的走动。
3 系统软件设定
在系统硬件构架了超声波测距的基本功能之后,开始对各个组件进行融合首先是系统进行初始化,判断是否有人,有人时,人走动购物车就跟着人行走。根据所述系统硬件设计和所完成的功能,系统软件需要实现以下功能流程图:
4 结论
本次设计以IAP 15F2K61S2单片机为控制核心,有超声感应模块,1602显示距离。通过超声波传输信息控制小车的移动,本系统的特点是设计误差校正,有效的提高了系统的精度和稳定性。超声波传感器感应人体走,通过单片机控制随身购物小车跟着人走动,减少顾客买东西推购物车的麻烦。通过测试,系统性能稳定,优良,功耗低,性价比高,达到了设计制作要求。