基于单片机的智能购物车系统设计

基于 51单片机的自动跟随智能购物车的设计摘要：本文设计与实现了基于STC89C52单片机的智能自动跟随购物车系统，整个系统包含电源模块、传感器模块、主控模块和驱动模块。

本设计以STC89C52单片机为控制核心，利用智能购物车左右两侧的红外发射-接收一体探头探测信号，控制模块再根据探测信号控制驱动模块，从而最终实现系统的自动避障和跟随功能。

关键词：51单片机；智能跟随；STC89C52随着科学技术的发展和社会生活水平的提高，越来越多的智能化系统开始进入千家万户，基于嵌入式系统的智能跟随购物车就是人工智能的重要应用之一。

智能跟随购物车，其本质是一种集传感器检测、单片机智能控制、驱动器驱动的智能轮式系统，与传统购物车相比，该智能购物车具有主动识别、自动避障、智能跟随的特点，有更好的舒适性、安全性和应用性，所以具有重要的研究价值和实用前景。

STC89C52单片机核心系统电路设计本设计是以STC89C52单片机为智能控制核心，围绕STC89C52单片机构建单片机最小系统，以使其正常工作，然后围绕其搭建电源模块、传感器模块、主控模块和驱动模块。

、图1 STC89C52最小系统原理图STC89C52RC是STC公司的一款8位微控制器，具有功耗低、可编程、性能高的优点，使得其广泛应用于众多嵌入式控制系统中。

STC89C52单片机最小系统原理图如图1所示。

其最小系统电路由复位电路、时钟电路和电源电路构成，只有构建了这三个电路系统，STC89C52才能正常工作。

L298N驱动模块本设计中的驱动模块采用L298N驱动模块，其是一种每个H桥可以单独提供2A电流的双H桥电机驱动芯片。

该模块可以同时直接驱动两路5-30V直流电机，从而方便地控制直流电机速度和方向，所以我们选用其作为项目中智能购物系统的驱动模块。

图2 L298N电机驱动模块接口图及实物图红外避障传感器模块设计红外避障模块我们选用E18-D80NK-N传感器，这是一种集发射和接收功能于一体的光电传感器。

基于STM32F103设计的智能购物系统设计与实现智能购物系统是指利用智能技术，如物联网、人工智能等，对传统的购物系统进行升级和改造，使得消费者的购物体验更加便捷、高效和智能化。

本文将基于STM32F103设计智能购物系统，并对其进行详细的设计与实现。

一、智能购物系统的需求分析随着社会的快速发展和科技的不断进步，人们对购物体验的要求越来越高。

传统的购物方式存在诸多问题，如需求预测不准确、库存管理不完善、购物支付不方便等。

开发一种智能购物系统是十分必要的。

智能购物系统需要满足以下几点需求：1. 能够实时监控商品库存情况，预测需求，并能及时采购商品；2. 提供便捷的支付方式，如扫码支付、人脸识别支付等；3. 提供精准的商品推荐，根据用户的购物历史和偏好进行推荐；4. 提供便捷的购物环境，如智能购物车、自动结账系统等。

二、系统设计基于STM32F103设计的智能购物系统主要包括以下几个模块：1. 商品管理模块：用于管理商品的信息，包括商品的种类、库存情况、价格等；2. 用户管理模块：用于管理用户信息，包括用户的注册、登录、购物历史等；3. 支付模块：用于处理用户的支付请求，包括扫码支付、人脸识别支付等；4. 推荐模块：用于根据用户的购物历史和偏好进行商品推荐；5. 购物车模块：用于管理用户的购物车信息，包括加入购物车、删除购物车等；6. 结账模块：用于处理用户的结账请求，包括自动结账和人工结账。

三、系统实现1. 商品管理模块的实现：使用STM32F103的GPIO口连接红外传感器，实现对商品的库存监控。

当红外传感器检测到商品时，会发送信号给STM32F103并更新数据库中的库存信息。

2. 用户管理模块的实现：用户可以通过STM32F103的LCD显示屏进行注册和登录操作，同时用户的信息会被保存在STM32F103的EEPROM中。

3. 支付模块的实现：用户可以通过扫码支付或人脸识别支付来完成支付操作。

2014年重庆地区第七届“合泰杯”大学生单片机应用设计竞赛作品创意书参赛编号：20140335基于HT32F1755的智能超市购物车的设计重庆理工大学电子信息与自动化学院公元2013 年12 月28 日作品创意书一、摘要本设计为基于HT32F1765单片机的智能超市购物车。

该系统主要由HT32F1765单片机、TFT触摸屏、商品条形码识读器、ZigBee无线数传及电源等几部分组成，具有商品定位、优惠和广告信息查询、商品排行榜查询等功能，旨在改善购物环境，让消费者体会到超市购物的便利，在无形中提高超市销售量。

关键词：智能购物车，HT32单片机，TFT触摸屏，条形码识别器，Zigbee无线数传二、作品介绍1.设计背景：随着人民生活水平的不断提高和快节奏的生活习惯，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受到广大消费者青睐。

繁忙的工作之余，还要抽时间到超市购买各种生活用品，但在超市购物中,特别是在规模大、品种多的大型超市中,顾客时常找不到欲购买的商品的位置, 并且目前顾客对于了解超市的商品广告及打折信息也很不方便,以上几个经常出现的问题，直接影响到顾客购物情趣和超市服务质量和营业额。

因此研发基于HT32F1765单片机的超市智能购物车就是为了改变这一现状,顾客可自行查询商品信息及位置，智能购物车还有价格扫描功能，如果遇到价格标签标识不清楚的时候，用超市的智能购物车一查就可以显示出价格，且购物车能自动显示所购物品总价, 方便控制好购物的总量，大大节省购物时间, 真正让消费者体会到超市购物的便利。

2.功能介绍：在普通购物车上配备一套电子设备，购物车前端有一个电子触摸显示屏，顾客可以通过手指触摸在上面查询欲购买的商品，然后根据数据库存储的相关信息指出商品在超市中的位置，从而使顾客快捷地找到商品。

找到商品后顾客如果决定购买则可用购物车上配备的条形码识读器对商品进行自助扫描，价格将直接计入总价。

• 175•随着社会的发展，超市购物已经发展成为人们生活中不可替代的一部分，但在传统超市购物时消费者会把大量时间用于寻找商品、排队结账等方面，由此导致传统超市购物效率较低等问题。

针对上述问题设计一款智能购物车，该购物车利用各种传感器、RFID、WLAN定位等技术对传统超市进行升级换代，实现商品搜索、商品导航、自主结账、自助快速付款等功能。

引言：随着经济的快速发展，人民的生活质量得到显著提高，人们的购买力也相应得到增长，加之近几年互联网的快速发展，网购成为一种消费习惯，但传统超市经营模式已经深入人心，传统超市模式暂时不可替代。

但传统超市经营方法具有较多缺陷，以沃尔玛为例，超市中商品众多虽分类清晰，但对于不熟悉超市布局的购物者而言想找到心仪的商品还是难比登天，在选择完所需商品后运气不好还要排长队进行结账。

针对上述问题进行设计的智能购物车可利用WLAN 定位技术做到使用者在购物车触屏版上输入所需商品购物车就可自动规划最短路径始消费者快速找到商品，在找到所需商品后利用条形码、传感器、RFID 技术进行商品记录，最终在结账时只需在触摸板点击结账选项触摸屏上即可出现付款码，扫描付款码结账会把购物车推向门口让购物车与门口感应设备确定信息即可完成购物。

1 硬件设计智能购物车是在普通购物车的基础上改造而成，结构图如图1所示。

为实现智能购物车的功能，本次设计采用分块设计方法，分别由中央信息处理系统（STM32F103C8F103C8）、条形码识别器、WLAN 模块、触摸屏、无线充电设备组成。

中央处理系统控制扫码器模块接收设备信息进行相应控制，使得扫码器具有查询商品信息功能；无线充电模块为智能购物车提供能源；无线通信模块可将商品信息传输给超市服务器，硬件系统结构图如图2。

图1 实物结构图图2 硬件结构图1.1 中央信息处理器（STM32F103C8）STM32F103C8与所有外围模块电路连接，硬件电路结构图如图3所示，STM32F103C8为ARM 公司的高性能“Cortex-M3”内核，具有1μs 的双12位ADC ，4兆位/秒的UART ，18兆位/秒的SPI ，18MHz 的I/O 翻转速度，以及拥有Flash 储存器、可变静态储存器FSMC 、嵌套矢量中断控制器NVLC 、外部中断/事件控制器EXTI 、时钟、Boot 模式、电源管理、电压调节、低功耗模式等多种功能。

基于STM32F103设计的智能购物系统设计与实现【摘要】本文基于STM32F103设计了一款智能购物系统，包括系统架构设计、硬件设计、软件设计、功能实现和性能评估等方面的内容。

通过实验结果分析发现，系统稳定可靠，能够实现购物系统的基本功能。

在实验过程中也发现了一些存在的问题，未来需要进一步改进和优化。

本研究具有重要的研究意义，为智能购物系统的设计和实现提供了有益的参考和借鉴。

【关键词】关键词：STM32F103，智能购物系统，系统架构设计，硬件设计，软件设计，功能实现，性能评估，实验结果分析，存在问题与展望，总结。

1. 引言1.1 研究背景在当今互联网智能化的时代背景下，智能购物系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

随着科技的发展，人们对购物方式的需求也在不断变化。

传统的线下购物方式已经不能完全满足人们对便利、快捷、个性化的需求。

研究开发一种基于STM32F103设计的智能购物系统，为人们提供更智能化、便捷化的购物体验具有重要的意义。

智能购物系统通过物联网技术、智能识别技术、数据分析技术等多种技术的融合，可以实现商品智能识别、个性化推荐、自动结算等功能，有效提升购物效率和用户体验。

而基于STM32F103的硬件设计可以使系统具有低功耗、高性能的特点，同时结合精巧的软件设计，可以实现系统功能的高度集成和优化。

本研究旨在通过对基于STM32F103设计的智能购物系统的系统架构设计、硬件设计、软件设计、功能实现和性能评估等方面进行研究与实现，探索如何利用先进的技术手段打造智能化的购物系统，为人们提供更便捷、高效、个性化的购物体验。

通过这一研究，可以为智能购物系统的进一步发展提供参考和借鉴。

1.2 研究目的智能购物系统是一种将传统的购物方式与现代科技相结合的新型购物方式。

本文旨在通过基于STM32F103设计的智能购物系统，提供一种更智能、更便捷的购物体验。

研究目的包括以下几个方面：通过设计智能购物系统，提升购物的效率和便利性。

基于STM32F103单片机的智能购物车系统设计【摘要】本文针对传统的超市购物车进行改进，通过无线通信和RFID技术的引入，使购物车具有最佳购物路线查询、商品信息查询、结算等功能，从而一定程度上缓解了购物高峰期出现的付款等待时间过长问题，大大减轻了付款时收银员的压力。

【关键词】智能；购物车；RFID0 前言随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们的购物需求也逐渐增长，与此同时超市应运而生。

经过几十年的发展，超市的经营模式已经深入人心，超市也已经成为人们日常消费最重要的场所之一。

随着超市规模的发展壮大和质量上的保障，越来越多的人们选择在超市购买食品及生活用品。

下班时间、节假日或超市促销活动时成为了超市购物的高峰期，此时收银台必定会出现排队长龙，即使所有收银台开放也无法明显缓解付款时的压力。

有些顾客即使购买很少量的商品也需要等上很长时间，怨言不断。

为了解决付款排队等待时间过长的问题，智能购物车是一个不错的选择。

智能购物车将RFID技术和ZigBee技术相结合，将无线通信的便利和快捷应用在选择商品和付款环节上。

1 系统总体结构智能购物车系统在传统购物车上安装可触摸的电子系统，其功能是当购物车启动时显示超市近期的促销信息，用户可以通过触摸屏查找所需商品的位置及路线，当用户将商品放入购物车时，液晶屏可以显示此商品的相关信息（商品名称、价格、生产日期、保质期等），并实时显示购物车中商品的总额。

用户结账时，通过购物车的无线通信模块将商品总金额传输到收银台，实现一键式付款，大大提高了商品结账的速度，有效的缓解了购物高峰期带来的压力。

本系统由中央信息处理系统、RFID模块、ZigBee通信模块、输入与显示系统等组成[1]。

中央信息处理系统是核心控件，实现对数据的处理和各组成部分的控制。

RFID模块用于对商品信息进行查询。

ZigBee通信模块将商品的总额传输至收银台。

触摸屏便于使用户进行功能上的切换，从而显示促销信息、商品信息、购物路线等。

基于单片机的自动跟随购物车作者：马慧来源：《西部论丛》2017年第05期摘要：在如今时代，大商场和超市成了人们经常光顾的地方。

当顾客购买的东西太多时，提包不方便，于是出现了带轮子的购物车。

购物车的出现大大节省了人力，无论买多少东西，只需要放在购物车上，推着它走就可以，在今天的大时代背景之下，人们更加迫切地希望解放自己的双手，买东西时不需要推购物车，这样更加节省了人力，就像是给每一位顾客配备一个侍者。

为了实现人们的这个愿望，我们有必要发明一种自动跟随购物小车，彻底解放人们的双手。

关键词：激光测距仪蓝牙自动化单片机一般情况下，顾客在超市购物时往往要用手推着购物车，虽然带来了一定的便利，但是没有彻底解放人类的双手，如果购买物品较多还是会感到比较吃力，基于激光测距仪的智能跟随购物车克服了这一缺点，它是基于超声波的智能跟随，是以单片机为载体实现所有的控制功能；它采用激光测距的方法，准确测定“主人”距它的距离；用蓝牙实现一对一，更大程度上提高了顾客的用户体验。

1.智能跟随购物车概述激光测距仪用于准确快速测量距离，如此精密的测量方法不曾被用在购物方面，而基于激光测距仪的购物车打破了传统的购物车移动的方式，基本实现了全自动的目的，无论人在哪里，都可以准确的测量距离，从而决定要行进的方向和距离。

研究基于激光测距仪的智能跟随购物车，其意义主要有以下几个方面：一是解决顾客购买物品较多时推车不方便的弊端；二是实现更大程度的自动化，提高顾客的用户体验满意度；三是顺应时代发展的潮流。

该购物车的研制和使用大大减轻了顾客的负担，客服了原有购物车必须依靠人力的缺点，降低了顾客的推车烦恼，又符合新形势下的人工智能的要求，同时提高了超市的购买效率，有助于服务业的发展。

尽管目前有很多可以实现自动跟随的物体，但是实用性不高，用户接触较少，不能使广大民众感受到智能带给我们生活上的方便。

基于以上情况，本作品是一种基于激光测距仪的智能跟随购物车，具有使用灵活方便、更好地服务大众、减轻人类负担地优点，带给顾客真正的便捷，很好的服务顾客，因此向智能生活又迈进一大步。

超市自动跟随购物小车摘要：针对超市顾客购物智能化问题，研发一辆能够跟随顾客和避障的智能购物车。

该智能车采用超声波模块双耳定位来对障碍与智能车的距离进行测量；通过超声波模块和人体传感器模块的相互配合以达到识别并判断前方障碍物是否为人并完成跟踪。

关键词：双耳定位，超声波，人体传感器1、系统设计方案及原理1.1整体设计方案本智能随购物小车主要有单片机控制模块、电机及驱动模块、超声波传感器模块、人体传感器模块、电源模块组成，采用LM2596降压芯片的供电电路。

RT1064为核心控制器，障碍物距离信息采集由超声波传感器采集，与人体传感器采集的信息一起发送给单片机，单片机接收到数据后，经过算法将数据进行处理，判断小车与障碍物或人体的距离及方向关系，定位完成后，根据目标物的位置信息，单片机控制电机驱动模块，通过差速的方式控制电机调整车轮转向和转速使小车跟随目标物，实现跟随和避障的功能。

以下是系统框图：图1 小车系统结构框图1.2硬件设计1.2.1智能购物小车运动控制方案的论证与选择方案一：采用四轮车模为主体结构，两个电机驱动后轮作为动力系统，通过舵机控制前轮打角转向。

由于超市过道主体元素为十字路口，且过道较窄，即使前轮转向至最大值，依然会压线撞到货架。

方案四：采用两轮平衡车的车模结构，通过两个电机控制两个车轮差速转向，并且控制平衡，该方案较为灵活，但是该方案最大的问题是具有平衡失效的风险。

方案五：采用两履带式车模结构，通过两个电机驱动两条履带控制车辆运动，该方案结合了方案四的灵活的优点，同时也解决了平衡问题，车模系统自身具有稳定性。

综合上述比较，考虑系统的快速工作以及精确控制，本系统采用方案五。

1.2.2 DRV8701全桥驱动电路电路外围设计中，DRV8701可以工作在6-45V的宽电压范围，而且无需外部升压，一块QFN24封装的DRV8701芯片就可以驱动整个全桥， BTN方案则是体积太大了，DRV8701驱动则更为优越，无需升压电路，避免BOOST电路产生的电磁干扰；。