一、前言
针对传统超市购物车排队时间长、付款效率低的问题，提出了更符合现代社会人们购物方式的基础RFID自助出纳系统。习惯快节奏生活的人会选择自助收银机结账。原因很明显:自助收银机结账非常方便，几乎不需要排队或与收银员密切接触，防疫期间特别安心。此外，自助结账清楚地检查了每件物品的价格，最终需要支付总购物费用；在过去的两年里，越来越多的智能设备应用于我们的生活领域，为我们的生活提供了许多智能和便利。几年前，自助收银机纷纷涌入商场、超市、便利店。自去年疫情爆发以来，自助收银机的需求比例呈直线上升趋势。自助收银机的使用不仅节省了超市的劳动力成本，而且从根本上提高了超市的购物支付效率。在这个快节奏的社会中，智能自助收银机也从根本上提高了超市等购物场所的服务质量。
本次设计的->基于RFID自助出纳系统<-支持设计的主要功能如下：
- RFID会员卡充值消费，可在收银机上查询卡余额、个人信息。
- 商品信息的录入上架。
- 会员卡注册、充值、消费、挂失 付款从会员卡中扣除。付款完成后，客户可以通过步进电机模拟门离开。
硬件上采用STM32作为主控芯片完成IC卡读写，控制步进电机-闸机。 上位机采用QT设计，语言采用C ，STM32使用串口与上位机交互，完成整个功能设计。
二、硬件选择
2.1 步进电机
2.2 RC522 刷卡模块
2.3 STM32系统板
2.4 蜂鸣器
蜂鸣器是为了有交互声，刷卡可以滴一滴，了解刷卡的成功。 目前最终成品采用LED来代替。
三、STM32程序设计
3.1 硬件原理
设备端采用STM32F103C8T6.采用刷卡模块RFID-RC522。
STM32设备端设计了读卡器，用于读取电子标签、会员卡等信息，并将卡号上传到上位机进行处理。
设备硬件上的白色LED灯，每次刷卡成功，灯会闪烁一次，说明刷卡成功。
卡类型:0x4 0x0 卡号:0x11 0xAD 0x40 0x2E $update,171736446, 上位机分析的数据是： $update,171736446,
付款成功后，客户发出指令open_lock给设备，打开超市门闸机。
3.2 硬件接线
硬件连接引脚说明: 1. RC522射频模块外接口: *1--SDA <----->PB5--片选脚 *2--SCK <----->PB4--时钟线 *3--MOSI<----->PA12--输出 *4--MISO<----->PA11--输入 *5--悬空 *6-- *7--RST <----->PA8--复位脚 *8--VCC <----->VCC 2. LED灯 GND <----->GND VCC <----->VCC DAT <----->PA5 3. ULN2003控制28BYJ-48步进电机接线: ULN2003接线: IN4: PB9 d IN3: PB8 c IN2: PB7 b IN1: PB6 a + : 5V - : GND
3.3 硬件实物图
3.4 main.c代码
#include "stm32f10x.h"
#include "led.h"
#include "delay.h"
#include "key.h"
#include "usart.h"
#include <string.h>
#include "timer.h"
#include "RFID_RC522.h"
#include "motor.h"
#define LED PAout(5)
//u8 KEY[6]={0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff}; //卡密码-初始密码--白卡的出厂密码--
//u8 MIMA_1[16]={88,88,88,88,88,88,0xff,0x07,0x80,0x29,88,88,88,88,88,88}; //扇区1的密码 格式(A密码 控制位 B密码 )
//u8 MIMA_2[16]={88,88,88,88,88,88};//扇区1的A密码
unsigned char SN[4]={
88,88,88,88}; //默认卡号
char SendBuff[10];
/* 函数功能: 打印卡号 */
void print_info(unsigned char *p,int cnt)
{
int i;
for(i=0;i<cnt;i++)
{
printf("0x%X ",p[i]);
}
printf("\r\n");
}
/* 函数功能: 读卡号--电子标签的卡号 返回值: 1成功 0失败 */
int ReadCardNumber(void)
{
unsigned char CT[2];//卡类型
u8 status=1;
status=RC522_PcdRequest(PICC_REQIDL ,CT);//(寻卡模式，卡类型),成功返回0
if(status==MI_OK)//寻卡成功
{
status=MI_ERR;
status=RC522_PcdAnticoll(SN); //防冲撞，成功返回0，SN是读到卡号的地址
printf("卡类型:");
print_info(CT,2);//打印类型
printf("卡号:");
print_info(SN,4);//打印卡号
return 1;
}
return 0;
}
/* 函数功能: 主函数 */
int main()
{
u32 cnt=0;
u8 key;
LED_Init();
KEY_Init();
USART1_Init(115200);
TIMER1_Init(72,20000); //超时时间20ms
RC522_Init(); //RC522
Moto_Init(); //步进电机初始化
RCC->APB2ENR|=1<<2;
GPIOA->CRL&=0xFF0FFFFF;
GPIOA->CRL|=0x00300000;
printf("正在初始化稍等.\n");
while(1)
{
key=KEY_Scan(0);
if(key)
{
LED1=!LED1;
printf("按键测试.\r\n");
Motorcw_ring(1,300); //电机正转1圈
}
cnt++;
delay_ms(10);
if(cnt>=20)
{
cnt=0;
LED1=!LED1;
}
//读取卡号
if(ReadCardNumber())
{
sprintf(SendBuff,"$update,%d%d%d%d,",SN[0],SN[1],SN[2],SN[3]);
printf("%s\r\n",SendBuff);
LED=1;
delay_ms(1000);
LED=0;
}
//客户付款成功后，收银系统发送指令下来，打开超市闸机门
if(USART1_RX_FLAG)
{
USART1_RX_BUFFER[USART1_RX_CNT]='\0';
//printf("USART1_RX_BUFFER:%s\r\n",USART1_RX_BUFFER);
if(strstr((char*)USART1_RX_BUFFER,"open_lock"))
{
Motorcw_ring(1,300); //电机正转1圈
}
USART1_RX_CNT=0;
USART1_RX_FLAG=0;
}
}
}
四、收银系统软件设计
如果需要完整项目源码可以去这里下载：https://download.csdn.net/download/xiaolong1126626497/85895938
这样有演示视频：
基于STM32+QT设计的无人超市消费系统
4.1 设计思路
收银系统上位机软件采用QT设计，设计了两个软件，分别是管理员使用、顾客使用。
（1）管理员使用的软件用来进行商品入库，会员卡的注册、充值、查询、今日出售的订单等信息查询。
（2）顾客使用的软件用来自助结账。
每个商品都有一个电子标签，顾客拿这个电子标签放到读卡器上扫描，扫描后得到商品信息，所有商品扫描完毕后，然后统一结账。 刷卡结账成功后，设备端的步进电机会模拟超市的闸机，自动转一圈，表示打开闸机，顾客可以离去。 如果卡里的钱余额不足，会提示联系管理员进行充值。
4.2 开发环境介绍
上位机软件采用Qt框架设计，Qt是一个跨平台的C++图形用户界面应用程序框架。Qt是一个1991年由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架。它既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序，比如控制台工具和服务器。简单来说，QT可以很轻松的帮你做带界面的软件，甚至不需要你投入很大精力。
https://www.qt.io/
QT入门实战专栏: https://blog.csdn.net/xiaolong1126626497/category_11400392.html
QT5环境安装教程：https://xiaolong.blog.csdn.net/article/details/120654599
下载QT5.12.6下载地址： https://download.qt.io/archive/qt/5.12/5.12.6/
打开链接后选择：
qt-opensource-windows-x86-5.12.6.exe 13-Nov-2019 07:28 3.7G Details
软件安装时断网安装，否则会提示输入账户。
安装的时候，勾选一个mingw 32编译器即可。
4.3 管理员系统设计
（1）登录界面
输入管理员账号密码登录。
（2）连接读卡器
连接读卡器设备。将卡在读卡器上刷一下，软件上自动获取卡号
（3）注册会员卡
用户需要注册会员卡，充值金额之后才可以消费。
输入信息点击注册。
（4）充值金额
输入金额，点击充值。
（5）注销会员卡
如果卡不再使用，可以点击注销。
（6）添加商品
输入商品信息添加。
添加商品是需要绑定商品的电子标签。每个电子标签绑定一个商品，方便用户付款时，扫描电子标签读取商品信息。和现在商品的条码一样的道理。
（7）查询商品信息
（8）销售日志
查看所有商品的销售情况.
4.4 顾客自助收银系统设计
（1）连接刷卡器
（2）扫描商品准备付款
把商品的电子标签放到读卡器上进行扫描，软件上会显示出商品的信息。右下角会显示商品的价格。
（3）结算
商品扫描完成之后，点击右下角进行结算，结算成功后步进电机会转一圈表示开启闸门。