智汇工业-智慧工业、智能制造及工业智能、工业互联门户网站,专业的工业“互联网+”传媒

基于Cortex M3芯片的嵌入式POS機系統設計

來源:網絡

點擊:1212

A+ A-

所屬頻道:新聞中心

關鍵詞: 嵌入式,POS機,芯片

      針對目前嵌入式收款機系統在功能和性價比方面存在不足的問題,介紹了一種基于Cortex M3芯片的嵌入式收款機系統。該系統功能全面、性能良好、界面完善、具有故障分析和機器自檢功能。運行結果表明,該系統實現了預期目標。

      本文介紹了以STM32F107 單片機為核心的POS 機、數據采集和數據輸出的小規模銷售系統。目前的嵌入式收款機系統在硬件和軟件方面在成本上沒有有效的控制,在功能上沒有很充分地開發。而此款POS 系統平臺則擁有成本低廉、操作方便、易于自檢維修等方面的優勢。

      POS 機的基本作業原理是先將商品資料輸入進SPIFlash 中存儲,商品上的條碼可以通過掃描槍上的光學讀取設備直接讀入,根據條形碼在收款機內存中的商品數據庫找到該商品的相關內容,當然也可以直接用鍵盤輸入條形碼。每一筆商品銷售明細資料亦可自動統計,并且最多可以存一萬筆以上交易記錄。

      1 系統設計

      1.1 硬件結構

      本系統采用ARM Cortex M3 為內核的32 位微處理器STM32F107VC,其主頻為72 Hz,該芯片內部采用哈佛結構,內部集成了最大存儲空間為256K 的Flash和64K 的SRAM,還有大量的I/O 口和外設(2 個I2 C 總線,3 個SPI,2 個I2 S,5 個USART,2 個CAN 等等)連接在2 個APB 總線上。

      該系統硬件主要包括:收款數據處理模塊、收款程序存儲模塊、收款數據存儲模塊、串口調試模塊、收款顯示模塊、報表打印模塊、USB 模塊。系統硬件結構框圖如圖1所示。

      圖1 系統硬件結構框圖

      系統的實物圖如圖2 所示。

      圖2 系統的實物圖

      在初始化時,為了便于用戶或者維修人員及時了解設備運轉情況和數據存儲情況,調試信息務必顯示在液晶屏上。通過CH452 鍵盤將中英文輸入信息輸入到設備上,通過掃描槍將商品中的條形碼讀取到設備中,最后還可將交易記錄輸出到小票打印機上,最多可以一次性記錄一萬次交易信息。交易信息、用戶等資料存放在SPI Flash中,時鐘信息放在RTC 備用器中。

      1.2 外設設備

      1.2.1 輸入/輸出接口芯片和數碼管顯示芯片

      CH452 是數碼管顯示驅動和鍵盤掃描控制芯片,可以同時進行64 鍵的鍵盤掃描和8 位數碼管的操作,具有BCD 譯碼、閃爍、移位、段位尋址等功能,還能對CPU 提供上電復位信號。

      本次研究對象中CH452的LCD 交換數據功能是通過級聯的4 線串行接口完成的。在鍵盤掃描期間,DIG7~DIG0 引腳用于列掃描輸出,并且可以依次從DIG0 ~DIG7 輸出高電平,同時其余的引腳置0.SEG7 ~SEG0引腳都帶有內部下拉電阻,用于行掃描輸入,在鍵盤掃描期間輸出被禁止。

      啟用鍵盤掃描功能后,4 線串行接口中的DOUT 引腳的功能由串行接口的數據輸出變為鍵盤中斷輸出以及按鍵數據輸出。如果有DIGm(m=0,1,2…7)與SEGn(n=0,1,2 …7)的鍵被按下,那么當DIGm 輸出高電平時,SEGn 可以檢測到高電平;如果按鍵有效,按鍵產生的代碼通過DOUT 引腳就能夠產生中斷,CPU 則用串行接口來讀取代碼。

      另外,CH452 僅支持每次同時按下一個鍵,如果有多個鍵值按下,則取按鍵代碼較小的按鍵。

      表1、表2 是在DIG7~DIG0 與SEG7~SEG0 之間8×8 矩陣的按鍵編址,按鍵按下時,狀態碼位6 總是置1,而按鍵代碼共有7 位,所以當鍵按下時,CH452 所提供的實際按鍵代碼在下表中的按鍵編址基礎上偏移40H.也就是說,本文設定的按鍵代碼的取值范圍應該在40H~7FH 之間。

      CH452 還可以控制8 個數碼管和64 個LED 燈,在這次項目中根據不同的界面可以用來顯示時間、商品價格等可以用數字表示的參數。

      CH452 與作為CPU 的STM32 的連接方式如圖3 所示。

      圖3 CH452 與STM32F107VC 的連接

      1.2.2 存儲設備

      W25X16 是華邦公司推出的繼W25X10/20/40/80 后容量更大的FLASH 存儲器產品,它有占用空間小、使用壽命長、功耗較低等優點。W25X16 能容納2 MB,分布在8 192 個編程頁上。它分為32 個塊,每個塊由16 個扇區組成,W25X16 的最少擦除單位就是一個扇區(4 KB)。W25X16 與STM32F107VC 的連接方式如圖4 所示。

      圖4 W25X16 與STM32F107VC 的連接

      1.2.3 打印機

      本次項目采用熱敏打印機來輸出每次交易信息。商寶熱敏打印機支持并口、串口、USB、LAN 網絡等途徑傳輸數據,帶有384 個方點的帶加熱點陣固定打印頭。打印機通過CPU 傳輸的數據邏輯控制點陣,并且控制進紙,從而在熱敏紙上印出字體,打出顧客需要的包含交易信息的小票。

      1.2.4 掃描輸入設備

      掃描槍利用收集到的條形碼上強弱不同的反射光,經過光學系統成像通過光電轉換器將光信號轉換成電信號,譯碼器根據測量而來的脈沖信號0、1 來判別條和空的數目,得到的數據還要通過對應的編碼規則(比如本次項目所用的掃描儀運用EAN 13 碼)轉換成條形碼序列號。

      1.2.5 顯示設備

      TFT LCD 因其具有大容量、高速度和高對比度顯示等,成為當前顯示領域的主流。LCD 利用了液晶的電光效應,通過電路控制液晶單元的透射率及反射率,從而產生不同灰度層次及多達1670 萬種色彩的靚麗圖像,顯示需要的英文和漢文信息都是通過點陣原理完成的。

      本次項目采用SSD1289 液晶顯示屏來輸出收款機各個界面,SSD1289 是一款帶有262 144 種顏色的薄膜場效應管LCD 的控制器,它的屏幕尺寸為57 mm×79 mm,有效顯示面積為51 mm×65 mm.它具有240×320 的分辨率,SSD1289 具有4 種接口模式:i8080 的MPU 接口、VSINC 接口、SPI 接口和18 位RGB 接口。STM32F107VC 通過FCMS 總線來控制LCD 的驅動。液晶與STM32F107VC 的連接方式如圖5 所示。

      圖5 SSD1289 與作為CPU 的STM32F107VC 的連接

      下列是液晶部分的初始化操作。

      ① 打開晶振:

      LCD_WriteReg(0x0000,0x0001);

      ② 驅動輸出控制(240×320 的分辨率):

      LCD_WriteReg(0x0001,0x6B3F);

      ③ 掃描開始地址:

      LCD_WriteReg(0x000F,0x0000);

      而液晶屏如果要顯示色彩繽紛的圖像或者文字就需要軟件對它進行控制,而這是具有一定復雜度的,下列是液晶部分的部分高級函數操作。

      (1 )設置光標函數

      Set_LCD_Cursor(u8 x,u16 y,u8 CursFlag,u32 CursCycleTime,u8 high,u8 width);

      其中,x,y 是光標閃爍的位置;CursFlag=1 表示顯示光標;CursFlag=0 表示不顯示光標;CursCycleTime 是光標閃爍的周期;high 和width 則分別表示光標的高度和寬度。

      (2)畫線函數

      LCD_DrawLine(u8 x,u16 y,uint16_t Length,uint8_t Direction,u16 LineColor);

      其中,x,y 是位置坐標,Length 是指線的長度,Direction是指線的朝向,LineColor 則設定線的顏色。

      (3)顯示漢字

      LCD_Disp_HZ_CharString(u8 x,u16 y,u8 *str,u16fontcolor,u16 backcolor);

      其中,x,y 是位置坐標,str 指針指向漢字或英文字符編碼fontcolor,backcolor 分別顯示字符顯示顏色和背景顏色。

      2 軟件框圖

      根據項目的整體規劃,管理員及收銀員軟件系統框圖分別如圖6、圖7 所示。

      圖6 管理員系統軟件結構框圖

      3 系統的運行情況

      3.1 機器自檢

      該套電子設備具有機器自檢功能,用戶通過輸入管理員密碼進入“設置”,然后再進入“機器測試及其結果顯示”就能夠及時了解機器運行是否正常,如圖8 所示。

      圖7 收銀員系統軟件結構框圖

      圖8 機器測試及其結果顯示

      3.2 運行結果

      在執行“登陸”→輸入“收銀員”密碼→“收款”,然后就可以出現收款界面。這個時候無論用掃描槍和商品編號輸入數字,都可以把商品編號輸入在框內,而且數量框也可以自行輸入每件商品的數目,然后按回車鍵結賬。最后,能夠在打印機上顯示打印小票,并且在LCD 上顯示收款界面收款界面--編者注。

      如果想要錄入商品信息,可以執行“登陸”→輸入“管理員”密碼→“錄入商品信息”,然后就可以出現錄入商品信息界面略--編者注。此時,可以按中英文輸入切換鍵和大小寫切換鍵分別切換輸入的語言和英文大小寫。

      結語

      使用STM32F107VC 作為便攜式POS 機的硬件平臺,能夠較大幅度地降低成本,操作更加便利,同時POS機的基本功能并沒有因此而減弱。而POS 機功能在STM32F107VC 上的開發還可以更加充分,比如利用USB接口把更多的重要資料存儲在上位機中等。

    (審核編輯: 小王子)

    聲明:除特別說明之外,新聞內容及圖片均來自網絡及各大主流媒體。版權歸原作者所有。如認為內容侵權,請聯系我們刪除。

    主站蜘蛛池模板: 液压提升设备,液压顶升装置,钢内筒提升设备,储罐液压顶升_沧州鼎恒液压机械制造有限公司 | 联智通达_工控一体机_工业触摸一体机_工业一体机_工业触控一体机_POS机主板_工控主板_国产化主板_RK3588主板厂商-联智通达 | 上海珑析仪表有限公司| 山东腾达源金属材料官网-耐磨板nm400,nm400耐磨钢板,nm500耐磨钢板切割,耐候板批发,高强板现货【价格】 | 锦州龙威机械有限公司官网 ,锦州医药包装机,包装机,锦州包装机械,小袋颗粒装盒生产线,颗粒装盒生产线,软双铝装盒线,伺服颗粒 | 合肥年会策划-合肥开业庆典公司-合肥会务活动礼仪公司-合肥展台搭建/音响租赁公司 [七色海] | 商标注册_商标转让交易_专利申请_版权登记_ISO认证服务咨询-世标知识产权 | 机器人码垛机-纸箱套袋机-水平缠绕机-贴标机-开箱机-装盒机-杭州贝立智能设备有限公司 | 面粉加工成套设备|面粉加工设备|面粉加工机械|面粉机组设备-河南成立粮油机械有限公司 | 在线腐蚀率仪,在线污垢热阻仪,靶式光源仪-北京同德创业科技有限公司 | 青浦区摄像头安装/青浦区无线网络覆盖/青浦区网络调试公司/青浦区IT外包公司/金山区网络维护公司/金山区防火墙调试公司 | 喵走共享单车网 - 共享电动车_共享电单车骑行门户网站 倡导绿色出行 | 拼装式电磁屏蔽室厂家,屏蔽机柜生产厂家,电波暗室制造商,屏蔽配件-常州麦思恩屏蔽机柜生产厂家 | 三亚酒吧KTV会所 专业舞台音响灯光 智能影音 会议音响工程 首选海南东演音响公司 | 深圳专利申请-深圳商标注册-深圳国高认定 - 深弘知识产权 | 猪粪烘干机|小型鸡粪烘干机|猪粪烘干机价格|小型鸡粪烘干机价格 - 河南宏科重工干燥机设备生产厂家 | 湖南净声源环保科技有限公司是一家专业从事噪声治理和建筑声学设计生态环境综合治理服务的企业,专业从事株洲电梯隔音治理,湘潭中央空调降噪处理,衡阳邵阳冷却塔噪音治理,岳阳常德大型风机噪声隔音降噪,张家界空压机噪声治理,益阳配电房变压器噪声治理,专业郴州永州工厂企业车间噪声治理,怀化娄底专业机械设备减振降治理,武汉噪音治理隔音降噪公司,孝感噪音治理,立式球磨机的噪声控制,专业隔音降噪公司,、以及各类机械动力设备减振降噪噪声治理的公司,同时为客户提供咨询与解决方案 | 企业资质代办-代理全国工商注册公司_公司转让_增值电信业务许可证新办续期-大通天成科技[gw] | 螺旋叶片_叶片成型机_叶片冷轧机-深州市广兴五金机械制造有限公司 | 温州网络公司_网站建设_网络营销策划_阿里淘宝店铺服务-温州聚欣网络科技有限公司 | 山西洗煤设备_山西洗煤机_山西离心机-山西东鑫昶机械科技股份有限公司 | 丝杆升降机-蜗轮丝杆升降机-电动推杆-德州市金宇机械有限公司 | 有机肥设备|有机肥生产线|有机肥料生产设备|河南通达重工科技有限公司 | 深圳蓝枫印刷_画册印刷_彩页印刷_宣传册印刷_包装盒印刷_彩盒印刷厂_不干胶印刷厂 | 深圳激光焊锡机-全自动点胶机设备-全自动激光焊锡机厂家-深圳创精锐 | 油管家,货车油管家,工程车油管家-淄博畅行电子科技有限公司 | 激光焊接不锈钢翅片管,不锈钢翅片管,激光焊接复合翅片管,南通拓帆换热设备有限公司 | 永磁电机,防爆电机,调速电机,永磁同步电机_河南华信电机股份有限公司 | 南昌今工科技有限公司 | 钕铁硼-强力磁铁-永磁铁「聚盛磁铁」10年定制加工生产厂家 | 中华收藏网-中藏网-藏品拍卖|字画拍卖|艺术品拍卖|古玩城|收藏资讯|古玩交易|书画定制 | 上海熙隆光电科技有限公司-半导体激光器,一字线激光器,光纤耦合激光器,拉曼激光器 | 威海电子电镀,山东五金电镀,威海镀镍,山东镀铜镍铬-威海鑫镱金属制品厂 | 塔罗牌占卜在线预测 - 塔罗牌爱好者 | 叛逆孩子改造,青少年行为矫正,戒网瘾学校,特训学校,全封闭军事化管理学校 | 生物除臭箱,玻璃钢拱形盖板_厂家_价格-河北润达环保设备有限公司 | 吉安仁济医院「官网」吉安男科医院-吉安仁济男科医院靠谱吗-男性专科医院 | 全彩LED显示屏厂家_室内户外电子屏-深圳华邦瀛光电有限公司 | 硝酸铵钙|山西硝酸钙|硝酸钾|太原硝酸钙镁|硝酸钾钙|亚硝酸钠-山西玉彤化工有限公司 | 长沙思辰仪器科技有限公司| 模具配件加工厂|东莞模具配件加工|模具配件加工厂|精密塑胶模具配件|东莞市优迪精密模具制品有限公司 |