物聯(lián)網(wǎng)計價支付秤系統(tǒng)設(shè)計分析

時間:2022-02-24 02:55:42

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物聯(lián)網(wǎng)計價支付秤系統(tǒng)設(shè)計分析

摘要:物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是目前時展的潮流,各種各樣的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備也是層出不窮,但是目前還沒有一款將普通的秤和移動支付相結(jié)合的計價支付秤。本文設(shè)計了一套基于STM32單片機的智能秤和基于微信小程序客戶端的物聯(lián)網(wǎng)計價支付秤,本系統(tǒng)利用C/S架構(gòu)實現(xiàn)了用戶可以隨時隨地通過微信小程序管理或觀察自己的設(shè)備,該設(shè)備可以極大程度地提高企業(yè)或單位的工作效率降低生產(chǎn)管理成本。本文的研究為互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了一個新的思路。

關(guān)鍵詞:物聯(lián)網(wǎng);計價支付秤;單片機;微信小程序

1緒論

隨著工業(yè)4.0和2025的到來,越來越多的企業(yè)使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來提高效率,但是在稱重和計算價格上還在采用傳統(tǒng)的方式,傳統(tǒng)的方式在面對小規(guī)模數(shù)據(jù)的時候可以從容應(yīng)付,但是一旦出現(xiàn)大規(guī)模的數(shù)據(jù)是這種方式就會顯得比較費時費力且特別容易出錯。因此許多企業(yè)都在尋求一種快速計算價格,然后將信息立刻返回給用戶的一種方式,同時隨著國內(nèi)移動支付行業(yè)的興起和對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究和對效率的渴望使得本項目可以得到充分的利用和發(fā)展。使用本系統(tǒng)的用戶只需要把物品逐個放到機器上就立刻能完成稱重—計算—生產(chǎn)交易憑據(jù)的工作,這樣不僅可以使交易更加精確還能方便交易的記錄和管理,節(jié)約企業(yè)或工廠的運行成本。

2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析及評價

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)終端和應(yīng)用的發(fā)展,背后巨大的市場空間和經(jīng)濟效益日益顯現(xiàn)。更多基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化技術(shù)融入日常生活中,我們將獲得越來越多的自由時間。對于許多行業(yè)來說,這些設(shè)備改變了管理者與客戶直接的聯(lián)系,管理者將能夠減少誤差帶來的影響、提高效率,這種改進可以應(yīng)用于行業(yè),比如說計價支付方面。在國際上,一些發(fā)達國家在電子秤這一方面已經(jīng)達到了較高的水平,尤其是在準確度和可靠性等方面有了很大的進步。同時,隨著物聯(lián)網(wǎng)時代和工業(yè)4.0的到來,而且手機的普及率越來越高,國外已有公司根據(jù)這個趨勢,幫助客戶減少人工操作失誤和提高工作效率,設(shè)計出一種有通過藍牙與手機APP連接的智能計價秤,這種秤采用了物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),它可以將稱重后所得到的信息都儲存在云和后臺數(shù)據(jù)中,可供商家隨時進行查看,這種無線秤通常應(yīng)用與大型工廠,可以為工廠實現(xiàn)自動化,減輕工人工作壓力,提高工作效率。隨著數(shù)據(jù)處理能力的提升,邊緣計算將成為物聯(lián)網(wǎng)的重要力量,因為它可以實現(xiàn)更高效的操作和更快捷的響應(yīng),而混合的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將變得更加普及。相對于國外的研究,國內(nèi)關(guān)于計價支付秤與物聯(lián)網(wǎng)的研究也較為成熟。由于國內(nèi)線上支付較為普及,但在物聯(lián)網(wǎng)方面還是存在一定的不足,尤其是在自動化方面?,F(xiàn)有市場上的計價秤,通常是通過藍牙與秤連接,綁定在線上支付平臺。一旦客戶給商家付款,秤就會報出所支付金額,這種支付秤提供了一定的安全性,但是不能將稱重、計算、支付和保存數(shù)據(jù)結(jié)合為一體。

3系統(tǒng)設(shè)計

3.1整體構(gòu)架方案。本系統(tǒng)是由能物聯(lián)網(wǎng)秤、服務(wù)器、手機客戶端組成如圖1,秤得到重量后根據(jù)服務(wù)器里用戶設(shè)定的單價得到價格,用戶可以通過手機實時查看秤得到的結(jié)果,如果該秤綁定了交易關(guān)系(由自己、好友、秤組成的一個交易關(guān)系)就會生成一個交易憑據(jù),交易雙方可以在手機客戶端中得到該交易的憑據(jù)利用該憑據(jù)雙方用戶就可以更加方便快捷的完成交易,另外用戶可以通過手機來控制機器如開關(guān)機、價格等。3.2系統(tǒng)硬件模塊設(shè)計。本系統(tǒng)以STM32單片機為核心,另外還包含電源模塊、HX711AD模塊、ESP8266Wi-Fi模塊、傳感器模塊。如下圖2所示。系統(tǒng)的硬件部分分為5個重要模塊:STM32F103芯片模塊,該模塊為該系統(tǒng)的核心模塊,該模塊需要完成基本的工作控制、信息收集、信息分析、信息發(fā)送等功能。電源模塊:位硬件系統(tǒng)提供能源。Wi-Fi模塊:該模塊采用的是由樂鑫公司研發(fā)ESP2866Wi-FiIoT控制芯片,該芯片支持TCP/IP棧網(wǎng)絡(luò)協(xié)議具有低成本、高速、可編程、高可靠性等特點。HX711AD模塊:HX711是一款專為高精度電子秤而設(shè)計的24位A/D轉(zhuǎn)換器芯片,該芯片具有集成度高、響應(yīng)速度快、抗干擾性強等優(yōu)點。降低了電子秤的整機成本,提高了整機的性能和可靠性,我們利用該模塊來采集傳感數(shù)據(jù)然后做AD數(shù)模轉(zhuǎn)換。重量傳感器模塊和HX711AD模塊配合使用用來獲取重量信息。3.3嵌入式軟件設(shè)計。如圖3所示,在機器上電后開始初始化各個外設(shè),讀取上一次Wi-Fi的連接信息,如果沒有則開啟SmartConfig功能,此時設(shè)備上的綠燈會閃爍來提示用戶設(shè)備已進入SmartConfig模式,等設(shè)備連接Wi-Fi后立馬開始嘗試連接服務(wù)器,如果超時則系統(tǒng)藍燈亮起提示用戶設(shè)備連接不上服務(wù)器以讓用戶檢測網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),否則就亮起綠燈提示用戶設(shè)備網(wǎng)絡(luò)正常,之后開始進行去皮操作使系統(tǒng)初始質(zhì)量歸零。當機器度數(shù)大于0.2時機器就進入數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài),在重量穩(wěn)定之后機器就會發(fā)送該重量信息,發(fā)送完成后等待用戶把物品拿走就可以開始下一次循環(huán)。如果配上機械臂傳送帶等設(shè)備可以大大提高企業(yè)生產(chǎn)效率。3.4客戶端設(shè)計。在考慮到人們的生活習慣、心理、成本、方便性的關(guān)系本程序選擇基于微信小程序開發(fā),小程序是一種新的開放能力,開發(fā)者可以快速地開發(fā)一個小程序。小程序可以在微信內(nèi)被便捷地獲取和傳播,同時具有出色的使用體驗。小程序是一種無須安裝,即可使用的手機“應(yīng)用”。相比于傳統(tǒng)的手機APP微信小程序擁有無須安裝隨時可用、觸手可及等優(yōu)點,界面演示如圖4所示。

4結(jié)語

針對目前傳統(tǒng)電子秤稱重、計價和支付環(huán)節(jié)的局限性,本系統(tǒng)基于傳輸控制協(xié)議、用戶數(shù)據(jù)報傳輸理論以及C/S網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型,采用小程序作為硬件與用戶信息交互的載體,設(shè)計了一款基于物聯(lián)網(wǎng)的計價支付秤系統(tǒng),通過以STM32單片機為業(yè)務(wù)核心、小程序為用戶交互載體以及Java后端為硬件維護平臺,提升了傳統(tǒng)電子秤在計價、支付等環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)處理能力,相比于一般電子秤具有明顯的優(yōu)勢。

參考文獻:

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[4]樂鑫科技.esp8266_at_instruction_set_cn[CP].2019:13-64.

作者:羅品軍 宋永杰 劉家俊 單位:溫州大學