超市導購系統的製作方法

2023-06-01 17:16:06

專利名稱：超市導購系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超市導購系統，能有效提高生活節奏，減少用於超市的購物時間。
背景技術：
目前，超市購物，尤其是大型超市購物，商品種類繁多，超市商品布局結構複雜。為了方便人們購物，超市經營人員多採用兩種方法1.在相應商品上方懸掛導購牌；2.在超市中安排導購人員。由於超市的部分貨物架較高，信息牌很容易被遮擋，而且導購人員也不能清楚了解所有的商品信息，過多的人員安排也必將增加超市的負擔。由此可見，當前超市導購措施效率低、方法落後，未能起到真正的便民作用。在城市快節奏生活的壓力下，如何在超市中正確快速找到需要的商品，減少購物的時間顯得越來越重要。人們希望能有一種設備給予他們直接的、靈活的購物指示。而且更快的完成購物也可以緩解超市臨近停業時的排隊問題。
發明內容本實用新型的目的是提供一種超市導購系統，由此，基於ZigBee無線定位技術設計的超市導購系統，具有低功耗、低成本、短延時、高容量、高安全、免執照頻段等優點，以箭頭形式給予消費者關於目的商品明確的導購指示，並附有距離說明。本實用新型的技術解決方案是具有定位導航功能的導購裝置；和均勻分布在超市中用於與導購裝置無線連接的定位計算的參考節點裝置；和由計算機軟體和無線網關節點設備組成的超市監控終端裝置，該超市監控終端裝置與導購裝置、參考節點裝置無線連接。在本新型中，所涉及的導購裝置由定位部分和導購部分組成；所述的定位部分包括無線定位模塊，所述的導購部分包括液晶顯示模塊、磁場傳感器模塊、數據存儲模塊、主控MCU模塊、按鍵控制模塊，還包括一個電源模塊，各模塊彼此相連接。上述中所指的電源模塊是採用的電池。進一步地，所述定位部分的無線定位模塊，包括CCM31驅動電路、JTAG程序下載接口、LED 指示燈、Switch and Powei^Pkrial Port 五個部分；DVDD1、DVDD3、DVDD4 三個 IO 口與VDD 3. 3V相連接並通過C102接地GND，DVDD2與VDD3. 3V相連接並通過ClOl接地 GND, DVDD5 通過 C106 接地 GND，P2. 2/DD 通過 R303 接地 GND，AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、 AVDD5、AVDD6、AVDDl 1、AVDD12 與 1VCC1. 8 連接並分別通過 C103 和 C105 接地 GND, AVDD7、 AVDD8、AVDD9、AVDD10 通過 C104 接地 GND，RF_P 通過 LlOl 與 RF_N 相連，RF_P 通過 L102 與 TXRXff相接，RF_P通過L103和C107與U300相連，RF_P與L103之間的矩形線用於濾波， U300的1、2、3、4引腳接地，32K_2連接YlOO的一個引腳並通過Clll接地GND，32Κ_1連接 YlOO的另一個引腳並通過(110接地6冊，3211_1連接XlOO的一個引腳並通過C109接地GND, 32M_2連接XlOO的另一個引腳並通過C108接地GND，BASIl通過R102接地GND，BASI2 通過RlOl接地,AVI. 8V連接1VCC1. 8並通過Cl 13接地GND，RFG_IN連接VDD_3. 3V並通過 Cl 12接地GND JTAG是程序的下載和系統程序的維護的接口，GND接地，2VDD接3. 3V電源並通過 ClOO 接地 GND, DC 接 CC2431 的 P2. 2 口，DD 接 CC2431 的 P2. 1 口，CSN 接 CC2431 的 Pl. 4 口，SCK 接 CC2431 的 Pl. 5 Π , RESET N 接 CC2431 的 RESE_N 口，MOSI 接 CC2431 的 Pl. 6 口，MISO接CCM31的Pl. 7 口 ；LED電路中，Dl正極通過Rl連接VDD3. 3V，D1負極接CCM31 的Pl. 0 口，D2正極通過R2連接VDD3. 3V，D2負極接CCM31的P1.1 口，D3正極通過R3連接VDD3. 3V，D3負極接CCM31的Pl. 2 口，D4正極通過R4連接VDD3. 3V，D4負極接地GND ； Switch and Power部分是模塊的供電電路和開關控制電路，USB是USB供電接口，GND接地 GND, VBUS接VBUS供電電源正電極，C0N-P0WER是5VDC適配器的供電接口，GND接地GND， OUT接VBUS供電電源正電極，switch是開關，U200是晶片為AMSl 117的5V轉3. 3V電源轉換電路，Vin接5V電源並分別通過C20UC202接地GND，AMSl 117的GND接地GND，AMSl 117 的Vout是3. 3V電源輸出口，接電路的VDD_3. 3V並分別通過C203、C204接地GND ；Serial port是晶片為MAX3232的串口電路，V-通過C405接地GND，V+通過C401與VCC相連且接 VDD 3. 3V 並通過 C402 接地 GND，Rl in 連接 DB9 的 R232 引腳，Tl in 連接 CC2431 的 P0. 3 口，Cl+ 通過 C404 與 Cl-相連，Rl out 連接 CC2430/CC2431 的 P0. 2 口，Tl out 連接 DB9 的 T232引腳，C2+通過C403與C2-相連，DB9是九針的串口接口。 進一步地，所述的導購裝置中導購部分的電路原理圖，由STC90C516RD+電路、 Compass磁場傳感器電路、EEPROM數據存儲器電路、IXD-U864液晶電路、TFT-2. 4液晶電路、Power電路六個部分組成；STC90C516RD+驅動電路中，Ul是STC90C516RD+，Pl. 0、P1. 1、 Ρ1· 2、Pl. 3、Pl. 4分別連接keyl, key2、key3、key4、key5五個按鍵，五個按鍵另一端均接地GND，連接+5V電源，Xl連接Yl的一個引腳並通過C2接地GND，X2連接Yl的另一個引腳並通過 Cl 接地 GND, GND 接地 GND, P0. 0、P0. 1、P0. 2、P0. 3、P0. 4、P0. 5、P0. 6、P0. 7 通過 10K*8的排阻接+5V電源，VDD接+5V電源並通過C9接地GND ；U2是晶片為ΜΑΧ232ΡΕ串口電平轉換晶片，Cl+通過C3與Cl-連接，C2+通過C4與C2-連接，Τ2 IN連接STC90C516RD+ 的Ρ3. 1引腳，R2 OUT連接STC90C516RD+的P3. 0引腳，VCC連接+5V電源並通過C7與V+ 連接，同時通過C6與U2的GND連接並接地GND，V-通過C5與GND連接，T2 OUT連接DB9的 2號引腳，R2 IN連接DB9的3號引腳，DB9是九針的串口連接頭，DB9的5號引腳接地GND， STC90C516RD+驅動電路中的J3和J4是STC90C516RD+的外接引腳，方便外圍設備的連接， J2和Jl分別是+5V電源和GND的外接引腳，為外圍設備的電源接口 ；Compass磁場傳感器採用的是GY-26模塊，VCC接+5V電源，SCL和SDA分別接在STC90C516RD+的P3. 4和P3. 5 引腳上，SCL和SDA分別通過一個10K的電阻R2、Rl接在了 5V電源上，GND接地GND，主控MCU從磁場傳感器中讀取磁偏角數據用於導購設備方向指示的校驗數據；商品信息存儲 EEPROM部分為ATMC10M晶片，該ATMC10M晶片的1、2、3、4、7引腳接地GND，8引腳接+5V 電源，SCL,SDA分別接在STC90C516RD+的P3. 6和P3. 7引腳上，分別通過10K的電阻R3、R5 接在了 +5V電源上，商品信息顯示LCD-U864液晶，VSS、PSB、LEDJ(接地6冊，￥0、1^0_八接 +5V 電源，CS、SID、SCLK 分別接 STC90C516RD+ 的 P2. 5、P2. 6、P2. 7 引腳；用於超市 LOGO、 目的商品方向和距離的顯示TFT-2. 4彩屏液晶，GND、PWM接地GND，VCC接+5V電源，DB10、 DB11、DB12、DB13、DB14、DB15、DB16、DB17 為液晶屏數據輸入埠，分別接 STC90C516RD+ 的P0. 0、P0. UP0. 2、Ρ0. 3、Ρ0. 4、Ρ0. 5、Ρ0. 6、Ρ0. 7 引腳，CS、RS、/WR、/RD、RST 為液晶屏的控制埠，分別接 STC90C516RD+ 的 Ρ2. 0、Ρ2. 1、Ρ2. 2、Ρ2. 3、Ρ2. 4 引腳；Power 部分是導購設備的供電電源電路，Sffl是開關，Sffl的一端接外接電源VCC，另一端是電路的供電電源+5V 並串聯R4、D9接地GND，D9為工作指示燈，J5是USB供電接口，J5的1號引腳是USB正極， 4號引腳是USB負極，J6是5V直流適配器DC-5V供電接口，1號引腳是DC-5V正極，2、3號引腳是DC-5V負極，J7是4接5號蓄電池供電接口，1號引腳是電池正極，2號引腳是電池負極，2. 4寸的TFT指示液晶和1觀64消息液晶，該指示液晶可以畫圓，消息液晶可以顯示漢字。STC90C516RD+作為導購設備的主控MCU是宏晶科技公司生產的51系列單片機。應用時，導購裝置可以手持也可安放在購物車上，消費者進入超市，開啟導購裝置電源，導購裝置的主控MCU模塊提取數據存儲模塊中的商品信息在液晶顯示模塊顯示商品選擇列表，消費者通過按鍵在商品選擇列表選擇需導購的商品，確認後，主控MCU從數據存儲模塊中提取得到相應目的商品坐標。無線定位模塊根據從超市中3-8個參考節點裝置處接收到的數據包信息，計算獲得自身位置坐標，通過串口發送給主控MCU模塊；MCU分析處理自身坐標與目的商品坐標，得到導購裝置到目的商品的距離和參考角度，接著由磁場傳感器模塊對參考角度進行校準，校準後在液晶顯示模塊上顯示距離與方向。消費者使用導購裝置，當選好所要購買的商品，按下確認後，導購裝置實時的為消費者提供目的商品的方向和距離指示，當消費者在原地轉動時，方向指示也相應的變化，始終指向正確的方向，而且導購裝置運行時，消費者也可以隨時中斷導購，重新選擇目的商
P
ΡΠ O在本新型中，所涉及的參考節點裝置包括無線傳輸模塊和電源模塊組成。上述中所指的電源模塊是採用的電池。參考節點裝置均勻分布於整個超市平面，在超市運營期間始終開啟，每個參考節點裝置內部存儲了自身在超市中的二維坐標，為導購裝置定位提供參考坐標信息，同時，參考節點也是整個ZigBee無線網絡的路由設備，傳輸無線數據。由於該設備是無線定位計算的參考設備，為了保證定位的精確性，參考節點裝置不宜放置在離牆壁、天花板、地面過近的位置，一般選擇距離牆面1米以外，懸掛在天花板。在本新型中，所涉及的超市監控終端裝置包括網關節點設備、超市導購監控軟體。上述中所指的網關節點設備是無線傳輸模塊和電源模塊組成。超市監控終端計算機連接了 ZigBee無線網關，負責構建一個ZigBee網絡。計算機上安裝了超市導購監控軟體，用來處理ZigBee無線網關接收的數據和控制ZigBee無線網關發送數據。在本新型中，所述的超市導購系統中網關節點設備和參考節點裝置採用的是 ZigBee無線傳輸模塊CCM30，包括無線傳輸模塊CCM30驅動電路、JTAG程序下載接口、LED 指示燈、Switch and Powei^Pkrial Port五個部分；無線傳輸模塊CCM30驅動電路是 CC2430晶片工作的最基本電路，DVDD1、DVDD3、DVDD4三個IO 口與VDD 3. 3V相連接並通過 C102接地GND, DVDD2與VDD3. 3V相連接並通過ClOl接地GND, DVDD5通過C106接地GND, P2. 2/DD 通過 R303 接地 GND，AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、AVDD11、AVDD12 與1VCC1. 8 連接並分別通過 C103 和 C105 接地 GND, AVDD7、AVDD8、AVDD9、AVDDlO 通過 C104 接地GND，RF_P通過LlOl與RF_N相連，RF_P通過L102與TXRXW相接，RF_P通過L103和 C107與U300相連，RF_P與L103之間的矩形線用於濾波，U300的1、2、3、4引腳接地，32K_2 連接YlOO的一個引腳並通過Clll接地GND，32Κ_1連接YlOO的另一個引腳並通過CllO接地GND，32Μ_1連接XlOO的一個引腳並通過C109接地GND，32Μ_2連接XlOO的另一個引腳並通過 C108 接地 GND，BASIl 通過 R102 接地 GND，BASI2 通過 RlOl 接地，AVI. 8V 連接 1VCC1. 8 並通過Cl 13接地GND，RFG_IN連接VDD_3. 3V並通過Cl 12接地GND JTAG程序下載接口是程序的下載和系統程序的維護的接口，GND接地，2VDD接3. 3V電源並通過ClOO接地GND， DC 接 CC2430 的 P2. 2 口，DD 接 CC2430 的 P2. 1 口，CSN 接 CC2430 的 Pl. 4 口，SCK 接 CC2430 的 Pl. 5 口，RESET N 接 CC2430 的 RESE_N 口，MOSI 接 CC2430 的 Pl. 6 口，MISO 接 CC2430 的 Pl. 7 口 ；LED電路中，Dl正極通過Rl連接VDD3. 3V，Dl負極接CCM30的Pl. 0 口，D2正極通過R2連接VDD3. 3V，D2負極接CCM30的Pl. 1 口，D3正極通過R3連接VDD3. 3V，D3負極接 CC2430 的 Pl. 2 口，D4 正極通過 R4 連接 VDD3. 3V, D4 負極接地 GND ；Switch and Power 部分是模塊的供電電路和開關控制電路，USB是USB供電接口，GND接地GND，VBUS接VBUS 供電電源正電極，CON-POffER是5VDC適配器的供電接口，GND接地GND，OUT接VBUS供電電源正電極，switch是開關，U200是晶片為AMSl 117的5V轉3. 3V電源轉換電路，Vin接5V 電源並分別通過C201、C202接地GND, AMSl 117的GND接地GND, AMSl 117的Vout是3. 3V 電源輸出口，接電路的VDD_3. 3V並分別通過C203、C204接地GND ；Serial port是晶片為 MAX3232的串口電路，V-通過C405接地GND，V+通過C401與VCC相連且接VDD 3. 3V並通過 C402 接地 GND，Rl in 連接 DB9 的 R232 引腳，Tl in 連接 CC2430 的 P0. 3 口，Cl+ 通過 C404 與 Cl-相連，Rl out 連接 CC2430 的 P0. 2 口，Tl out 連接 DB9 的 T232 引腳，C2+ 通過 C403 與C2-相連，DB9是九針的串口接口。在本新型中，所指的ZigBee無線定位模塊CCM31和ZigBee無線傳輸模塊CCM30 是不同型號，相同電路原理圖的兩個模塊。無線定位模塊採用的是TI的CCM31晶片，傳輸模塊採用的是TI的CCM30晶片。總之，本實用新型所具有的優點和積極效果是1.減少了超市人員的開銷，不用為刻意引導顧客而聘請超市導購員；2.加快了超市內消費者的流通，增加了銷售量；3.吸引消費者，提高了消費者的購買慾望；4.消費者能夠更加快捷的完成購物，提高了消費者的滿意度；5.間接緩解超市臨近停業時的排隊問題。超市導購監控軟體功能加載超市平面圖；配置超市中各個參考節點設備的位置坐標；修改導購裝置用於定位的相關常數；顯示參考節點設備、運行中的導購裝置在超市中的位置。另外，本導購系統方便、實用，消費者只需輕鬆操作導購裝置，便可以在大型超市裡快速正確找到目的商品，節省了浪費在尋找商品上的寶貴時間。超市導購系統的出現必然為超市消費者帶來從未有過的便利。

[0032]圖1是超市導購系統框圖；圖2是圖1系統配置框圖；圖3是超市監控終端框圖；圖4超市監控軟體框圖；圖5是網關節設備工作流程圖；圖6是參考節點裝置框圖；圖7是參考節點裝置工作流程圖；圖8導購裝置控制面板示意圖；圖9是導購裝置框圖；圖10是定位部分工作流程圖；圖11是導購部分工作流程圖；圖12是無線傳輸模塊ccM30 /無線定位模塊ccM31電路原理圖；圖13是導購裝置的導購部分電路原理圖。
具體實施方式
實施例1圖1給出了超市導購系統圖。一個超市中有一個超市監控終端裝置1、多個參考節點裝置2和多個導購裝置3以無線方式相互連接。計算機通過串口與網關節點設備連接作為超市監控終端裝置1，主要負責整個無線網絡的監控、管理。參考節點裝置2由無線傳輸模塊和電源模塊組成，在無線網絡中作為路由設備和定位計算的參考設備。導購裝置3 由定位部分、導購部分和電源模塊組成，定位部分和導購部分通過串口進行數據交換，定位部分由無線定位模塊構成，通過該模塊接收無線網絡數據、進行定位計算；導購部分由主控 MCU控制數據存儲模塊、磁場傳感器模塊、液晶顯示模塊和按鍵控制模塊組成。定位部分和導購部分共用一個電源模塊即電池電源。圖2給出了超市導購系統配置框圖。計算機通過串口與ZigBee網關設備連接，參考節點均勻的分布在整個超市平面，消費者進入超市，操作導購裝置，選擇好目的商品後， 導購裝置根據周圍參考節點計算自己的位置，並實時顯示出目的商品所處的方向與距離， 完成導購。說明圖中的「三角形」表示導購裝置，「方形」表示目的商品，「圓形」表示參考節
點裝直ο圖3給出了超市監控終端裝置的框圖。圖中有一個ZigBee網關節點設備和一臺上位機，網關節點設備和上位機通過串口進行數據交換。網關節點設備包括射頻前端、ZigBee CCM30模塊和電源，上位機上運行超市監控軟體，該軟體主要有網絡配置和地圖顯示兩個功能。圖4是超市監控軟體框圖。該軟體實現了網絡配置和地圖顯示兩個功能，其中，網絡配置包括配置參考節點設備、配置無線定位模塊；地圖顯示包括地圖圖片設置、顯示參考節點、顯示定位節點和地圖縮放。圖5是網關節點設備工作流程圖。網關節點設備開啟後，程序開始執行，首先進行ZigBee網絡初始化即創建ZigBee無線網絡，之後等待無線數據或串口數據；如果接收到的是無線數據，則判斷是否發送給上位機，是則將數據通過串口發送給上位機，然後繼續等待無線數據或串口數據；如果收到的無線數據不是發送給上位機的，則判斷是否是網絡管理數據，是則網關節點設備處理，然後繼續等待無線數據；如果收到的無線數據不是發送給上位機的，也不是網絡管理數據，則不進行處理，繼續等待無線數據或串口數據；如果接收到的是PC串口數據，則判斷是否發送給某個參考節點設備，是則發送到某個參考節點設備中，然後繼續等待無線數據或串口數據；如果收到的串口數據不是發送給某個參考節點，則判斷是否發送給某個導購設備，是則發送到某個導購設備中的無線定位模塊，然後繼續等待無線數據或串口數據，如果接收到的串口數據不是發送給某個參考節點，也不是發送給某個導購設備，則判斷是否發送給所有導購設備，是則發送到所有導購設備中的無線定位模塊，然後繼續等待無線數據或串口數據，如果收到的串口數據不是發送給某個參考節點， 也不是發送給某個導購設備和發送給所有導購設備，則不進行處理，繼續等待無線數據或串口數據。圖6是參考節點裝置框圖。該參考節點裝置由機體和天線組成。採用的ZigBee CC2430晶片。所述的參考節點裝置包括電源模塊和射頻前端與CCM30組成的無線傳輸模塊。參考節點裝置在本系統中作為ZigBee網絡的路由設備和導購裝置定位計算的參考節
點ο圖7是參考節點裝置工作流程圖。該參考節點裝置啟動後，程序開始執行，首先進行網絡初始化即ZigBee無線組網，加入到新的ZigBee網絡或恢復之前的網絡狀態，然後， 等待無線數據，如果接收到無線數據，首先判斷是否是配置信息，是則參考節點設備自身完成配置處理，然後繼續等待無線數據；如果收到的無線數據不是配置信息，則判斷是否是要發送給網關的數據，是則通過無線發送到網關節點設備，然後繼續等待無線數據；如果接收到的無線數據不是配置信息，也不是發送給網關的數據，則判斷是否是要發送給某個導購設備，是則無線發送到相應的導購設備，然後繼續等待無線數據；如果接收到的無線數據不是配置信息、發送到網關的數據和發送給某個導購設備的數據，則判斷是否是要發送給某個參考節點(路由數據)，是則無線發送到相應的參考節點裝置，然後繼續等待無線數據；如果接收到的無線數據不是配置信息、發送給網關的數據、發送給某個導購設備的數據和發送給某個參考節點的數據，則不進行處理，繼續等待無線數據。圖8是導購裝置控制面板示意圖。該導購裝置包括天線、指示液晶TFT-2. 4、消息液晶1觀64和包括按鍵1上、按鍵2下、按鍵3返回、按鍵4確定、按鍵5復位等5個按鍵。 跟據超市要求，該導購裝置可以手持，也可以安放在購物車上，消息液晶用於顯示超市歡迎界面和商品選擇界面，指示液晶為消費者提供實時的商品位置、距離指示。圖9給出了導購裝置框圖。所述的導購裝置包括定位部分、導購部分和電源模塊。 定位部分與導購部分通過串口進行數據交換，並共用一個電源模塊。定位部分是射頻前端和ZigBee CC2431組成的無線定位模塊，通過該模塊使導購設備接入ZigBee無線網絡，並且導購設備的自身定位也由定位部分完成；導購部分由主控MCU單片機控制按鍵控制模塊、數據存儲模塊EEPR0M、磁場傳感器模塊和液晶顯示模塊(消息液晶和指示液晶)組成，數據存儲模塊留有數據寫入接口。各模塊間協調運行，實現導購設備的穩定運行。圖10是定位部分工作流程圖。所述的定位部分的工作由無線定位模塊完成，並通過串口與導購部分進行數據交換。定位部分是導購設備接入ZigBee無線網絡和定位功能實現的關鍵部分。定位部分的無線定位模塊隨導購設備啟動，啟動後，程序開始執行，首先加入ZigBee網絡或恢復之前的網絡狀態即ZigBee無線組網，然後等待無線數據並判斷是否進行無線定位，如果是開始無線定位，則發送RSSI-Blast到周圍參考節點設備，然後發送XY-RSSI請求，參考節點收到無線數據後，根據請求將向該導購設備發送XY-RSSI應答， 導購設備接收XY-RSSI應答，然後計算當前位置坐標，之後將位置坐標通過串口發送給導購設備的導購部分，發送完後繼續等待無線數據並判斷是否進行無線定位；如果定位部分收到無線數據，則判斷是否是配置信息，是則無線定位模塊處理，然後繼續等待無線數據並判斷是否進行無線定位；如果收到的無線數據不是配置信息，則不處理，繼續等待無線數據並判斷是否進行無線定位；如果定位部分沒有開始無線定位，也沒有收到無線數據，則繼續等待無線數據並判斷是否進行無線定位。圖11是導購部分工作流程圖。導購裝置啟動後，程序開始執行，首先由消費者進行商品選擇，如果消費者未選擇則等待消費者選擇導購商品，消費者選擇導購商品後，主控 MCU從EEPROM數據存儲器中提取商品位置坐標，同時開啟串口，接下來導購部分等待串口數據，如果收到串口數據，則判斷是否是自身坐標，不是則不進行處理，繼續等待串口數據， 如果收到的串口數據是自身坐標，則通過商品位置坐標和自身坐標計算間距和角度，然後在由磁場傳感器模塊矯正角度，之後指示液晶顯示距離、方向，實現導購，導購過程中，程序判斷消費者是否按下復位鍵，如果沒有則繼續等待串口數據，如果消費者按下復位，則程序重新開始執行，消費者選擇導購商品。圖12是ZigBee無線傳輸模塊CCM30和ZigBee無線定位模塊CCM31的電路原理圖，因ZigBee無線傳輸模塊CCM30和ZigBee無線定位模塊CCM31的電路原理相同， 但型號不同故以無線傳輸模塊CCM30和ZigBee無線定位模塊CCM31使用同一個電路原理圖作為描述。超市導購系統中網關節點設備和參考節點設備採用的是ZigBee無線傳輸模塊，導購設備的定位部分採用的是無線定位模塊，兩種模塊唯一的區別是核心晶片，無線傳輸模塊採用的是TI的CCM30晶片，無線定位模塊採用的是TI的CC2431晶片，關於晶片可以用其他ZigBee產品代替。無線傳輸模塊的電路包括CC2430/CCM31驅動電路、JTAG 程序下載接口、LED 指示燈、Switch and Powei^Pkrial Port 五個部分。CC2430/CCM31 驅動電路是CC2430/CC2431晶片工作的最基本電路，DVDD1、DVDD3、DVDD4三個IO 口與VDD 3. 3V相連接並通過C102接地GND，DVDD2與VDD3. 3V相連接並通過ClOl接地GND，DVDD5通過 C106 接地 GND，P2. 2/DD 通過 R303 接地 GND，AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、 AVDDlU AVDD12 與 1VCC1. 8 連接並分別通過 C103 和 C105 接地 GND, AVDD7、AVDD8、AVDD9、 AVDDlO通過C104接地GND，RF_P通過LlOl與RF_N相連，RF_P通過L102與TXRXW相接， RF_P通過L103和C107與U300相連，RF_P與L103之間的矩形線用於濾波，U300的1、2、3、 4引腳接地，32K_2連接YlOO的一個引腳並通過Clll接地GND，32K_1連接YlOO的另一個引腳並通過CllO接地GND，32M_1連接XlOO的一個引腳並通過C109接地GND，32M_2連接 XlOO的另一個引腳並通過C108接地GND，BASIl通過R102接地GND，BASI2通過RlOl接地， AVI. 8V 連接 1VCC1. 8 並通過 Cl 13 接地 GND，RFG_IN 連接 VDD_3. 3V 並通過 Cl 12 接地 GND ； JTAG程序下載接口是程序的下載和系統程序的維護的接口，GND接地，2VDD接3. 3V電源並通過 ClOO 接地 GNDjDC 接 CC2430/CC2431 的 P2. 2 口，DD 接 CC2430/CC2431 的 P2. 1 口，CSN 接 CC2430/CC2431 的 Pl. 4 口，SCK 接 CC2430/CC2431 的 Pl. 5 口，RESET N 接 CC2430/CC2431的 RESE_N 口，MOSI 接 CC2430/CC2431 的 Pl. 6 口，MISO 接 CC2430/CC2431 的 Pl. 7 口 ；LED 電路中，Dl正極通過Rl連接VDD3. 3V，Dl負極接CCM30/CC2431的Pl. 0 口，D2正極通過R2 連接 VDD3. 3V，D2 負極接 CC2430/CC2431 的 Pl. 1 口，D3 正極通過 R3 連接 VDD3. 3V，D3 負極接 CC2430/CC2431 的 Pl. 2 口，D4 正極通過 R4 連接 VDD3. 3V, D4 負極接地 GND ；Switch and Power部分是模塊的供電電路和開關控制電路，USB是USB供電接口，GND接地GND，VBUS接 VBUS供電電源正電極，C0N-P0WER是5VDC適配器的供電接口，GND接地GND，OUT接VBUS供電電源正電極，switch是開關，U200是晶片為AMSl 117的5V轉3. 3V電源轉換電路，Vin接 5V 電源並分別通過 C201、C202 接地 GND，AMS1117 的 GND 接地 GND，AMSl 117 的 Vout 是 3. 3V 電源輸出口，接電路的VDD_3. 3V並分別通過C203、C204接地GND ；Serial port是晶片為 MAX3232的串口電路，V-通過C405接地GND，V+通過C401與VCC相連且接VDD 3. 3V並通過 C402 接地 GND，R1 in 連接 DB9 的 R232 引腳，Tl in 連接 CC2430/CC2431 的 PO. 3 口，Cl+ 通過 C404 與 Cl-相連，Rl out 連接 CC2430/CC2431 的 P0. 2 口，Tl out 連接 DB9 的 T232 引腳，C2+通過C403與C2-相連，DB9是九針的串口接口。 圖13是導購裝置中導購部分的電路原理圖，由STC90C516RD+電路、Compass磁場傳感器電路、EEPROM數據存儲器電路、IXD-U864液晶電路、TFT-2. 4液晶電路、Power電路六個部分組成。STC90C516RD+作為導購設備的主控MCU是宏晶科技出產的51系列單片機，價格低廉、抗幹擾能力強。31^9(^5161 +驅動電路中，譏是51^9(^5161 +，？1.0、卩1. 1、 Pl. 2、Pl. 3、Pl. 4分別連接keyl, key2、key3、key4、key5五個按鍵，五個按鍵另一端均接地GND，連接+5V電源，Xl連接Yl的一個引腳並通過C2接地GND，X2連接Yl的另一個引腳並通過 Cl 接地 GND, GND 接地 GND, P0. 0、P0. 1、P0. 2、P0. 3、P0. 4、P0. 5、P0. 6、P0. 7 通過 10K*8的排阻接+5V電源，VDD接+5V電源並通過C9接地GND ；U2是晶片為ΜΑΧ232ΡΕ串口電平轉換晶片，Cl+通過C3與Cl-連接，C2+通過C4與C2-連接，Τ2 IN連接STC90C516RD+ 的Ρ3. 1引腳，R2 OUT連接STC90C516RD+的P3. 0引腳，VCC連接+5V電源並通過C7與V+ 連接，同時通過C6與U2的GND連接並接地GND，V-通過C5與GND連接，T2 OUT連接DB9 的2號引腳，R2 IN連接DB9的3號引腳，DB9是九針的串口連接頭，DB9的5號引腳接地 GND, STC90C516RD+驅動電路中的J3和J4是STC90C516RD+的外接引腳，方便外圍設備的連接，J2和Jl分別是+5V電源和GND的外接引腳，為外圍設備的電源接口 ；Compass磁場傳感器採用的是GY-沈模塊，VCC接+5V電源，SCL和SDA分別接在STC90C516RD+的P3. 4 和P3. 5引腳上，同時，為了保證正常工作，SCL和SDA分別通過一個10K的電阻R2、R1接在了 5V電源上，GND接地GND，主控MCU從磁場傳感器中讀取磁偏角數據用於導購設備方向指示的校驗數據；EEPROM部分採用的是ATMC10M晶片，該晶片的1、2、3、4、7引腳接地GND，8 引腳接+5V電源，SCL、SDA分別接在STC90C516RD+的P3. 6和P3. 7引腳上，同時分別通過 10K的電阻R3、R5接在了 +5V電源上，EEPROM用於商品信息的存儲，主控MCU從EEPROM中提取商品信息用於商品選擇；LCD-U864液晶用於商品信息顯示，VSS、PSB、LED_K接地GND， 乂0、1^0_4接+5V電源，考慮到主控MCU的引腳數量限制，所以該液晶的控制方式選擇串型方式，CS、SID、SCLK 分別接 STC90C516RD+ 的 P2. 5、P2. 6、P2. 7 引腳；TFT-2. 4 液晶是 2. 4 寸的TFT彩屏液晶，用於超市LOGO、目的商品方向和距離的顯示，GND, PWM接地GND，VCC接 +5V 電源，DB10、DB11、DB12、DB13、DB14、DB15、DB16、DB17 是液晶屏數據輸入埠，分別接 STC90C516RD+ 的 P0. 0、P0. UP0. 2,Ρ0. 3,Ρ0. 4,Ρ0. 5,Ρ0. 6,Ρ0. 7 引腳，CS、RS、/WR、/RD、RST是液晶屏的控制埠，分別接STC90C516RD+的P2. 0、P2. 1、P2. 2、P2. 3、P2. 4引腳；Power部分是導購設備的供電電源電路，SWl是開關，SWl的一端接外接電源VCC，另一端是電路的供電電源+5V並串聯R4、D9接地GND，D9是工作指示燈，J5是USB供電接口，J5的1號引腳是USB正極，4號引腳是USB負極，J6是5V直流適配器DC-5V供電接口，1號引腳是DC-5V 正極，2、3號引腳是DC-5V負極，J7是4接5號蓄電池供電接口，1號引腳是電池正極，2號引腳是電池負極。2. 4寸的TFT液晶(指示液晶)和1觀64液晶(消息液晶)，可以用其他液晶替換，基本要求是指示液晶要可以畫圓，消息液晶要可以顯示漢字；消息液晶和指示液晶也可以只用一塊較大的液晶。AT24C1024 (數據存儲模塊)是容量為1兆的存儲器，根據超市商品數量，可以用其他有存儲功能的晶片代替。磁場傳感器是在 http://item. taobao. com/item. htm id=8832590937 上購買的電子指南針模塊GY-26，可以用其他有電子指南功能的產品代替。主控MCU可以選擇STC89系列單片機，也可以選擇凌陽單片機、飛思卡爾單片機、 MSP430、FPGA、ARM 等處理器。ZigBee選用的TI的CCM30和CC2431，也可以選擇TI的其他同類產品或者其他公司的ZigBee產品。實施例2在實施例1的基礎上作了相應的改進，即在導購裝置的網絡配置和地圖顯示部分的基礎上增設了超市促銷信息的發送與顯示。如在上位機部分增加商品資料庫和促銷信息兩個功能。導購裝置本實施例與實施例1結構相同，或者用其他液晶。導購裝置工作流程在實施例1的基礎上顯示目的商品方向與距離的同時，顯示超市監控終端發來的商品促銷信息。消費者使用過程與實施例1相同。參考節點裝置與實施例1相同。超市終端裝置在實施例1的基礎上，超市監控軟體增加以下功能發送商品促銷信息；商品資料庫添加、修改、查詢。軟體功能增加商品資料庫和促銷信息兩個功能。在無線數據接收後增加是否是促銷信息的判斷，並做出相應的處理。在串口數據的判斷處增加了促銷信息的判斷與顯示。實施例3在實施例2的基礎上，增加了超市安全監控功能。導購裝置同實施例2相同。參考節點裝置
13[0084]在實施例2的基礎上，添加各種傳感器實現超市安全監控功能，如防火災(溫度傳感器)，防有毒氣體(氣體傳感器)，夜間防盜竊(紅外傳感器)等等。超市終端裝置在實施例2的基礎上，超市監控軟體增加以下功能超市環境監控(溫度、氣體、夜間防盜)防火災用的是DS18B20溫度傳感器，也可以用其他具有溫度檢測功能的傳感器代替。氣體傳感器採用的是MQ-2煙霧傳感器，根據超市實際氣體檢測的需要可以用替他氣體傳感器代替。紅外傳感器採用的是 http //item, taobao. com/item. htm id=5677846377&_ u=be4kfpj57bf上購買的人體熱紅外感應模塊，也可以用替他具有探測人體紅外的傳感器替換。上位機部分增加安全監控功能。軟體功能增加安全監控功能。在實施例2的基礎上增加了溫度傳感器、氣體傳感器和紅外傳感器。在實施例2的基礎上，在入網之後，增加了傳感器數據的判斷，並在有傳感器數據的時候發送給網關節點設備。一、消費者使用說明超市導購裝置使用說明如下步驟1 消費者進入超市選擇帶有導購設備的購物車，打開導購設備電源後，1號指示液晶顯示超市LOGO，2號消息液晶顯示歡迎界面，之後，2號消息液晶顯示超市商品信息。步驟2 消費者使用『上』 『下』兩個按鍵來選擇所要購買的商品，『確認』鍵可以進入子目錄或開始導購，『返回』鍵可以返回上一目錄，當消費者選好需要導購的商品，按下『確認』鍵後，1號顯示屏開始指示商品所在方向並顯示距離，2號顯示屏開始滾動顯示超市當前的促銷信息。步驟3:當消費者完成一次導購或者需要中斷當前導購時，可以按下『復位』鍵，這時，導購設備執行步驟1。二、系統安裝注意事項1.參考節點設備與牆、天花板、地面的距離大於1米，建議倒掛在天花板上。2.兩個參考節點設備的距離在10到20米之間。3.導購設備水平放置，為避免損壞，建議固定安放在購物車上。4.非專業人員，不得拆卸參考節點設備、導購設備和網關節點設備。
權利要求1.一種超市導購系統，其特徵在於具有定位導航功能的導購裝置；和均勻分布在超市中用於與導購裝置無線連接的定位計算的參考節點裝置；和由計算機軟體和無線網關節點設備組成的超市監控終端裝置，該超市監控終端裝置與導購裝置、參考節點裝置無線連接。
2.根據權利要求1所述的超市導購系統，其特徵在於，所述的導購裝置由定位部分和導購部分組成；所述的定位部分包括無線定位模塊，所述的導購部分包括液晶顯示模塊、磁場傳感器模塊、數據存儲模塊、主控MCU模塊、按鍵控制模塊，還包括一個電源模塊，各模塊彼此相連接。
3.根據權利要求2所述的超市導購系統，其特徵在於，所述定位部分的無線定位模塊， 包括CC2431驅動電路、JTAG程序下載接口、LED指示燈、Switch and Powei^Pkrial Port 五個部分；DVDD1、DVDD3、DVDD4三個IO 口與VDD 3. 3V相連接並通過C102接地GND，DVDD2 與VDD3. 3V相連接並通過ClOl接地GND，DVDD5通過C106接地GND，P2. 2/DD通過R303接地 GND，AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、AVDD11、AVDD12 與 IVCCl. 8 連接並分別通過 C103 和 C105 接地 GND, AVDD7、AVDD8、AVDD9、AVDDlO 通過 C104 接地 GND, RF_P 通過 LlOl與RF_N相連，RF_P通過L102與TXRXW相接，RF_P通過L103和C107與U300相連， RF_P與L103之間的矩形線用於濾波，U300的1、2、3、4引腳接地，32K_2連接YlOO的一個引腳並通過Clll接地GND，32Κ_1連接YlOO的另一個引腳並通過CllO接地GND，32Μ_1連接XlOO的一個引腳並通過C109接地GND，32Μ_2連接XlOO的另一個引腳並通過C108接地 GNDjBASII 通過 R102 接地 GND，BASI2 通過 RlOl 接地，AVI. 8V 連接 1VCC1. 8 並通過 Cl 13 接地GND，RFG_IN連接VDD_3. 3V並通過Cl 12接地GND JTAG是程序的下載和系統程序的維護的接口，GND接地，2VDD接3. 3V電源並通過ClOO接地GND，DC接CCM31的P2. 2 口，DD接 CC2431 的 P2. 1 口，CSN 接 CC2431 的 Pl. 4 口，SCK 接 CC2431 的 Pl. 5 口，RESET N 接 CC2431 的 RESE_N 口，MOSI 接 CC2431 的 Pl. 6 口，MISO 接 CC2431 的 Pl. 7 口 ；LED 電路中，Dl 正極通過Rl連接VDD3. 3V，D1負極接CCM31的Pl. 0 口，D2正極通過R2連接VDD3. 3V，D2負極接CCM31的Pl. 1 口，D3正極通過R3連接VDD3. 3V，D3負極接CCM31的Pl. 2 口，D4正極通過R4連接VDD3. 3V，D4負極接地GND ；Switch and Power部分是模塊的供電電路和開關控制電路，USB是USB供電接口，GND接地GND，VBUS接VBUS供電電源正電極，C0N-P0WER是 5VDC適配器的供電接口，GND接地GND，OUT接VBUS供電電源正電極，switch是開關，U200 是晶片為AMSl 117的5V轉3. 3V電源轉換電路，Vin接5V電源並分別通過C201、C202接地 GND, AMSl 117 的 GND 接地 GND，AMSl 117 的 Vout 是 3. 3V 電源輸出口，接電路的 VDD_3. 3V 並分別通過C203、C204接地GND ；Serial port是晶片為MAX3232的串口電路，V-通過C405 接地GND，V+通過C401與VCC相連且接VDD 3. 3V並通過C402接地GND，Rl in連接DB9的 R232 引腳，Tl in 連接 CC2431 的 P0. 3 口，Cl+通過 C404 與 Cl-相連，Rl out 連接 CC2430/ CC2431的P0. 2 口，Tl out連接DB9的T232引腳，C2+通過C403與C2-相連，DB9是九針的串口接口。
4.根據權利要求2所述的超市導購系統，其特徵在於，所述導購部分的電路，由 STC90C516RD+電路、Compass磁場傳感器電路、EEPROM數據存儲器電路、LCD-U864液晶電路、TFT-2. 4液晶電路、Power電路六個部分組成；STC90C516RD+驅動電路中，Ul是STC90C516RD+，Pl. 0、Pl. 1、Pl. 2、Pl. 3、Pl. 4 分別連接 keyl、key2、key3、key4、key5 五個按鍵，五個按鍵另一端均接地GND，連接+5V電源，Xl連接Yl的一個引腳並通過C2接地 GND, X2連接Yl的另一個引腳並通過Cl接地GND，GND接地GND，P0. 0、P0. 1、P0. 2、P0. 3、 P0. 4,P0. 5,P0. 6,P0. 7通過10K*8的排阻接+5V電源，VDD接+5V電源並通過C9接地GND ； U2是晶片為ΜΑΧ232ΡΕ串口電平轉換晶片，Cl+通過C3與Cl-連接，C2+通過C4與C2-連接，Τ2 IN 連接 STC90C516RD+ 的 Ρ3. 1 引腳，R2 OUT 連接 STC90C516RD+ 的 P3. 0 引腳，VCC 連接+5V電源並通過C7與V+連接，同時通過C6與U2的GND連接並接地GND，V-通過C5 與GND連接，T2 OUT連接DB9的2號引腳，R2 IN連接DB9的3號引腳，DB9是九針的串口連接頭，DB9的5號引腳接地GND, STC90C516RD+驅動電路中的J3和J4是STC90C516RD+ 的外接引腳，方便外圍設備的連接，J2和Jl分別是+5V電源和GND的外接引腳，為外圍設備的電源接口 ；Compass磁場傳感器採用的是GY46模塊，VCC接+5V電源，SCL和SDA分別接在STC90C516RD+的P3. 4和P3. 5引腳上，SCL和SDA分別通過一個IOK的電阻R2、Rl接在了 5V電源上，GND接地GND，主控MCU從磁場傳感器中讀取磁偏角數據用於導購設備方向指示的校驗數據；商品信息存儲EEPROM部分為AT24C10M晶片，該ATMC10M晶片的1、2、 3、4、7引腳接地GND，8引腳接+5V電源，SCL、SDA分別接在STC90C516RD+的P3. 6和P3. 7 引腳上，分別通過IOK的電阻R3、R5接在了 +5V電源上，商品信息顯示IXD-U864液晶， VSS, PSB、LED_K 接地 GND, VCC、LED_A 接 +5V 電源，CS、SID、SCLK 分別接 STC90C516RD+ 的 P2. 5、P2. 6、P2. 7引腳；用於超市LOGO、目的商品方向和距離的顯示TFT-2. 4彩屏液晶，GND、 PWM 接地 GND, VCC 接 +5V 電源，DB10、DBlU DB12、DB13、DB14、DB15、DB16、DB17 為液晶屏數據輸入埠，分別接 STC90C516RD+ 的 P0. 0、P0. UP0. 2、Ρ0. 3、Ρ0. 4、Ρ0. 5、Ρ0. 6、Ρ0. 7 引腳，CS、RS、/WR、/RD、RST 為液晶屏的控制埠，分別接 STC90C516RD+ 的 P2. 0、Ρ2· 1、Ρ2· 2、 Ρ2. 3、Ρ2. 4弓丨腳；Power部分是導購設備的供電電源電路，Sffl是開關，Sffl的一端接外接電源VCC，另一端是電路的供電電源+5V並串聯R4、D9接地GND，D9為工作指示燈，J5是USB 供電接口，J5的1號引腳是USB正極，4號引腳是USB負極，J6是5V直流適配器DC-5V供電接口，1號引腳是DC-5V正極，2、3號引腳是DC-5V負極，J7是4接5號蓄電池供電接口， 1號引腳是電池正極，2號引腳是電池負極，2. 4寸可以畫圓的TFT指示液晶和顯示漢字的 12864消息液晶。
5.根據權利要求1所述的超市導購系統，其特徵在於，所述的參考節點裝置包括無線傳輸模塊和電源模塊組成。
6.根據權利要求1所述的超市導購系統，其特徵在於，所述的超市監控終端裝置包括， 網關節點設備、超市導購監控軟體，所述的網關節點設備由無線傳輸模塊和電源模塊組成。
7.根據權利要求5、6所述的超市導購系統，其特徵在於，所述的網關節點設備和參考節點裝中的ZigBee無線傳輸模塊，包括CCM30驅動電路、JTAG程序下載接口、LED指示燈、 Switch and Powei^Pkrial Port五個部分；CC2430驅動電路是CCM30晶片工作的最基本電路，DVDD1、DVDD3、DVDD4三個10 口與VDD 3. 3V相連接並通過C102接地GND，DVDD2與 VDD3. 3V相連接並通過ClOl接地GND，DVDD5通過C106接地GND，P2. 2/DD通過R303接地 GND, AVDDl、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5、AVDD6、AVDDl 1、AVDD12 與 1VCC1. 8 連接並分別通過 C103 和 C105 接地 GND，AVDD7、AVDD8、AVDD9、AVDD10 通過 C104 接地 GND，RF_P 通過 LlOl 與RF_N相連，RF_P通過L102與TXRXW相接，RF_P通過L103和C107與U300相連，RF_P與L103之間的矩形線用於濾波，U300的1、2、3、4引腳接地，32K_2連接YlOO的一個引腳並通過Clll接地GND，32K_1連接YlOO的另一個引腳並通過CllO接地GND，32M_1連接XlOO的一個引腳並通過C109接地GND，32M_2連接XlOO的另一個引腳並通過C108接地GND，BASI1 通過R102接地GND，BAS12通過RlOl接地，AVI. 8V連接1VCC1. 8並通過C113接地GND， RFG_IN連接VDD_3. 3V並通過Cl 12接地GND JTAG程序下載接口是程序的下載和系統程序的維護的接口，GND接地，2VDD接3. 3V電源並通過ClOO接地GND，DC接CCM30的P2. 2 口， DD 接 CC2430 的 P2. 1 口，CSN 接 CC2430 的 Pl. 4 口，SCK 接 CC2430 的 Pl. 5 口，RESET N 接 CC2430/CC2431 的 RESE_N 口，MOSI 接 CC2430 的 Pl. 6 口，MISO 接 CC2430 的 Pl. 7 口 ；LED 電路中，Dl正極通過Rl連接VDD3. 3V，Dl負極接CCM30的Pl. 0 口，D2正極通過R2連接 VDD3. 3V，D2負極接CCM30的Pl. 1 口，D3正極通過R3連接VDD3. 3V，D3負極接CCM30的 Pl. 2 口，D4正極通過R4連接VDD3. 3V, D4負極接地GND ；Switch and Power部分是模塊的供電電路和開關控制電路，USB是USB供電接口，GND接地GND，VBUS接VBUS供電電源正電極，C0N-P0WER是5VDC適配器的供電接口，GND接地GND，OUT接VBUS供電電源正電極， switch是開關，U200是晶片為AMSl 117的5V轉3. 3V電源轉換電路，Vin接5V電源並分別通過 C201、C202 接地 GND，AMS1117 的 GND 接地 GND，AMSl 117 的 Vout 是 3. 3V 電源輸出口， 接電路的VDD_3. 3V並分別通過C203、C204接地GND ；Serial port是晶片為MAX3232的串口電路，V-通過C405接地GND，V+通過C401與VCC相連且接VDD 3. 3V並通過C402接地 GND，Rl in 連接 DB9 的 R232 引腳，Tl in 連接 CC2430 的 P0. 3 口，Cl+通過 C404 與 Cl-相連，Rl out 連接 CC2430 的 P0. 2 口，Tl out 連接 DB9 的 T232 引腳，C2+通過 C403 與 C2-相連，DB9是九針的串口接口。
專利摘要本實用新型公開了一種超市導購系統，包括具有定位導航功能的導購裝置；和均勻分布在超市中用於與導購裝置無線連接的定位計算的參考節點裝置；和由計算機軟體和無線網關節點設備組成的超市監控終端裝置，該超市監控終端裝置與導購裝置、參考節點裝置無線連接。本導購系統方便、實用，消費者只需輕鬆操作導購裝置，便可以在大型超市裡快速正確找到目的商品，節省了浪費在尋找商品上的寶貴時間，有利於加快超市內消費者的流通，增加了銷售量。同時還具有吸引消費者，提高消費者的購買慾望，消費者能夠更加快捷的完成購物，間接緩解超市臨近停業時的排隊問題。
文檔編號G06Q30/02GK202340312SQ20112046475
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月22日 優先權日2011年8月4日
發明者張文義, 王倩, 白秋果, 趙文慧, 高軍, 魏松 申請人:東北大學秦皇島分校