【正文】 顯示屏，顯示商品折扣，商品熱銷，超市地圖等信息。本設(shè)計(jì)一款基于MSP430D的電子購(gòu)物車終端，能有效改善超市排隊(duì)結(jié)算的問(wèn)題，該裝置具有掃描條碼、維護(hù)購(gòu)物列表和遠(yuǎn)程射頻通信能力，顧客購(gòu)物過(guò)程中可隨時(shí)結(jié)算，提高效率，內(nèi)部包含了針對(duì)超市環(huán)境設(shè)計(jì)的諸多功能—圖形化菜單，購(gòu)物列表管理和刪除。以圖形化的方式提供超市商品所在的貨架位置，方便顧客快速地找到需要的商品。條形碼識(shí)讀器完成條碼掃描，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊完成信息的傳遞，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)購(gòu)終端與主機(jī)端的信息傳輸。因此研發(fā)基于MSP430單片機(jī)的超市電子導(dǎo)購(gòu)車就是為了改變這一現(xiàn)狀，使顧客可自行查詢商品信息及位置、掃描欲購(gòu)物品條碼，導(dǎo)購(gòu)車能自動(dòng)顯示所購(gòu)物品總價(jià)，大大節(jié)省購(gòu)物時(shí)間和結(jié)算時(shí)間，真正讓消費(fèi)者體會(huì)到超市購(gòu)物的便利。以圖形化的方式提供超市商品所在的貨架位置，方便顧客快速地找到需要的商品。當(dāng)顧客來(lái)到出口時(shí)，可根據(jù)購(gòu)物車上的電子顯示屏顯示的總價(jià)或結(jié)算處的電腦匕顯示的總價(jià)直接付現(xiàn)金或刷卡即可。顧客可以在購(gòu)物過(guò)程中可隨時(shí)結(jié)算，提高效率，從而有效改善超市排隊(duì)結(jié)算的問(wèn)題。 方案二：MSP430系列單片機(jī) MSP430系列單片機(jī)具有處理能力強(qiáng)，運(yùn)算速度快，超低的功耗（～），工業(yè)級(jí)芯片、可靠性高、豐富的片內(nèi)資源和方便高效的開(kāi)發(fā)環(huán)境等優(yōu)勢(shì)。RS232接口是目前工業(yè)領(lǐng)域使用最為頻繁的條碼掃描器接口，因它易于編程、數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、可構(gòu)建現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)等優(yōu)點(diǎn)，可被應(yīng)用到生產(chǎn)線條碼數(shù)據(jù)采集、PLC聯(lián)動(dòng)順序控制等場(chǎng)合。下面是對(duì)現(xiàn)在比較常用的幾種短距離無(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行對(duì)比，并得到本系統(tǒng)的短距離解決方案。在藍(lán)牙技術(shù)的使用過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙技術(shù)盡管有許多優(yōu)點(diǎn)，但仍存在許多缺陷。它利用紅外線的通斷表示計(jì)算機(jī)中的01邏輯，通常有效作用半徑2米，傳統(tǒng)速度可達(dá)4Mbit/s。（3） (WiFi)，采用直接序列擴(kuò)頻DSSS技術(shù)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)增強(qiáng)了抗干擾能力，提高了傳輸速度。更多新的WiFi標(biāo)準(zhǔn)正在制定之中。另外整個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)還可以與現(xiàn)有的其它的各種網(wǎng)絡(luò)連接。Zigbee技術(shù)和RFID技術(shù)在2004年就被列為當(dāng)今世界發(fā)展最快，市場(chǎng)前景最廣闊的十大最新技術(shù)中的兩個(gè)。由于UWB可以利用低功耗、低復(fù)雜度發(fā)射/接收機(jī)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，在近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。UWB主要應(yīng)用在小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達(dá)和圖像系統(tǒng)中。 （6）無(wú)線單片技術(shù)無(wú)線單片技術(shù)是將成熟的單片機(jī)技術(shù)與無(wú)線技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它可應(yīng)用在:無(wú)線數(shù)據(jù)通訊、報(bào)警和安全系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化控制、遙控裝置、監(jiān)測(cè)、車輛安全系統(tǒng)、工業(yè)控制和無(wú)線通訊電信終端。無(wú)線收發(fā)芯片的種類和數(shù)量比較多，在設(shè)計(jì)中選擇合適芯片可以提高產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、節(jié)約成本。（c）功耗：大多數(shù)無(wú)線收發(fā)芯片是應(yīng)用在便攜式產(chǎn)品上的，因此功耗非常重要，應(yīng)該根據(jù)需要選擇綜合功耗較小的產(chǎn)品。它的工作頻帶在31868及915MHZ，但CC1000很容易通過(guò)編程使其工作在300~1000MHz范圍內(nèi)。該芯片集成了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK調(diào)制、FSK解調(diào)、雙頻道切換等功能，具有性能優(yōu)異、功耗低、使用方便等特點(diǎn)。nRF24L01功耗低,在以6 dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有9 mA。由于nRF905功耗低，工作可靠nRF905沒(méi)有復(fù)雜的通信協(xié)議，完全對(duì)用戶透明，同種產(chǎn)品之間可以自由通信，因此很適用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。單個(gè)發(fā)光二極管只能指示一種狀態(tài)，多位LED數(shù)碼管可以顯示簡(jiǎn)單的字符串和數(shù)字型參數(shù)，液晶顯示屏能夠顯示的內(nèi)容最豐富，可以同時(shí)顯示字符和圖形，便于開(kāi)發(fā)友好的人機(jī)交互式界面。然而由于它具有較高的性價(jià)比和傳輸?shù)目煽啃浴Ｓ捎谒哂屑啥雀?，外圍設(shè)備豐富，超低功耗等優(yōu)點(diǎn)。MSP430系列單片機(jī)主要特點(diǎn)：（a）低電源電壓范圍，～。（e）豐富的功能模塊，這些功能模塊包括：多通道10－14位AD轉(zhuǎn)換器；雙路12位DA轉(zhuǎn)換器；比較器；液晶驅(qū)動(dòng)器；電源電壓檢測(cè)；串行口USART(UART/SPI）；硬件乘法器；看門狗定時(shí)器，多個(gè)16位、8位定時(shí)器（可進(jìn)行捕獲，比較，PWM輸出）；DMA控制器。（a）MCLK系統(tǒng)主時(shí)鐘。供外圍模塊使用。供外圍模塊使用。ACLK的信號(hào)源為L(zhǎng)FXT1。但MSP430不對(duì)工作在低頻模式的LFXT1進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于CPU的運(yùn)算速度和退出低功耗的速度很快，所以在應(yīng)用中，CPU大部分時(shí)間都處于低功耗狀態(tài)。響應(yīng)不可屏蔽中斷時(shí)，硬件自動(dòng)將OFIE、NMIE、ACCVIE復(fù)位。（c）可屏蔽中斷的中斷來(lái)源于具有中斷能力的外圍模塊，包括看門狗定時(shí)器工作在定時(shí)器模式時(shí)溢出產(chǎn)生的中斷。因此，一旦響應(yīng)了中斷，即使有優(yōu)先級(jí)更高的可屏蔽中斷出現(xiàn)，也不會(huì)中斷當(dāng)前正在響應(yīng)的中斷，去響應(yīng)另外的中斷。另外工作電壓對(duì)功耗的影響：電壓越低功耗也越低。由于在CPU的頭文件中對(duì)CPU內(nèi)的各寄存器和模塊的各種工作模式都作了詳盡的定義，所以編程時(shí)盡可能的利用。（1）字符型液晶屏YM12864的基本特性（a） 低電源電壓（b） 顯示分辨率:12864點(diǎn)（c） 內(nèi)置漢字字庫(kù)，提供8192個(gè)1616點(diǎn)陣漢字(簡(jiǎn)繁體可選)（d） 內(nèi)置 128個(gè)168點(diǎn)陣字符（e） 2MHZ時(shí)鐘頻率（f） 顯示方式：STN、半透、正顯（g） 驅(qū)動(dòng)方式：1/32DUTY，1/5BIAS（h） 視角方向：6點(diǎn)（i） 背光方式：側(cè)部高亮白色LED，功耗僅為普通LED的1/5—1/10（j） 通訊方式：串行、并口可選（k） 內(nèi)置DCDC轉(zhuǎn)換電路，無(wú)需外加負(fù)壓（l） 無(wú)需片選信號(hào)，簡(jiǎn)化軟件設(shè)計(jì)（2）功能方框圖圖32 YM12864的功能方框圖（3）并口方式的管腳說(shuō)明 由于本系統(tǒng)中采用并行的方式連接液晶屏，這里只介紹并口方式下各管腳的定義。（4）12864與MSP430電路連接方式如33圖所示。購(gòu)物完畢后顧客根據(jù)顯示屏顯示的消費(fèi)總額付相應(yīng)的金額即可。其電路如圖36所示。nRF905可以自動(dòng)完成處理字頭和CRC（循環(huán)冗余校驗(yàn)）的工作，可由內(nèi)部硬件自動(dòng)完成曼徹斯特編/解，使用SPI接口與微控制器通信，其功耗非常低，以10dBm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有11mA。l （1）nRF905工作模式nRF905采用Nordic公司的VLSI ShockBurst技術(shù)。在ShockBurst RX模式中，地址匹配AM和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR信號(hào)通知MCU一個(gè)有效的地址和數(shù)據(jù)包已經(jīng)各接收完成。表32 nRF905的工作模式設(shè)置表PWR_UPTRX_CETX_EN工作模式0XX掉電和SPI編程10XStandby和SPI編程110Shockburst RX111Shockburst TX1）典型ShockBurst TX模式（a）當(dāng)應(yīng)用MCU有遙控?cái)?shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)時(shí)，接收節(jié)點(diǎn)的地址TXaddress和有效數(shù)據(jù)TXpayload通過(guò)SPI接口傳送給nRF905應(yīng)用協(xié)議或MCU設(shè)置接口速度。（d）當(dāng)TRX_CE被設(shè)置為低時(shí)，nRF905結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸并動(dòng)進(jìn)入standby模式。（d）當(dāng)nRF905接收到有效的地址時(shí)，地址匹配AM被置高。（h）當(dāng)所有的有效數(shù)據(jù)被讀出后，nRF905將AM和DR置低。這時(shí)候平均電流消耗最小，電池使用壽命最長(zhǎng)。電流消耗取決于晶體振蕩器頻率，如：當(dāng)頻率為4MHZ時(shí)，IDD=12uA；當(dāng)頻率為20MHZ 時(shí)，IDD=46uA。（2）器件配置nRF905的所有配置都通過(guò)SPI接口進(jìn)行。（b）RF配置寄存器（RFConfiguration Register）：寄存器包含收發(fā)器的頻率、輸出功率等配置信息。在寄存器中的有效數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR指示。在配置模式下單機(jī)通過(guò)SPI接口配置高頻頭的工作參數(shù)；在發(fā)射/接收模式下單機(jī)SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。如果地址匹配引腳（AM）被置高，MCU可以決定等待，觀察如果數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒（DR）信號(hào)被沒(méi)有置高，說(shuō)明一個(gè)有效地?cái)?shù)據(jù)包已經(jīng)接收，或者放棄一個(gè)可能已經(jīng)接收受的有效數(shù)據(jù)包并改變工作模式。在接收模式時(shí)，DR信號(hào)在接收有效數(shù)據(jù)包，如：有效地址，有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和CRC時(shí)置高，然后MCU可以通過(guò)SPI接口讀取數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)被讀時(shí)或者器件轉(zhuǎn)換到發(fā)送模式時(shí)，DR信號(hào)置低。C語(yǔ)言是一種編譯型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，他兼顧了多種高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)。目前 IAR 的用戶居多。（1）定量指標(biāo)包括： （a）程序代碼執(zhí)行效率；（b）程序占用資源多少。 液晶顯示程序?qū)崿F(xiàn)（1）判忙：等待液晶模塊空閑。SET_RW。 busy = DATA_IN。 DATA_DIR_OUT。 SET_RS。 _NOP()。 寫入命令可以通過(guò)液晶的指令集，控制液晶完成相應(yīng)的功能。 DATA_OUT = cmd。}如果cmd是0x800x9F，則是向液晶寫入地址。 while(*str!=39。 }}這是向某個(gè)地址寫入字符串，液晶顯示到相應(yīng)位置。 初始化就是一系列命令，完成液晶狀態(tài)的初始工作，以使液晶可供正常使用。 //基本指令集 LcdWriteComm(0x01)。 鍵盤程序按鍵是單片機(jī)系統(tǒng)最常用的輸入設(shè)備之一；幾乎是只要需要交互輸入，就必須有鍵盤。圖42 鍵盤程序流程圖 初始化掃描鍵盤的I/O端口void Init_Keypad(void){ P1DIR = 0xf0。 key_val = 0。row 4。 if ((P1IN amp。col++) // 列檢測(cè) { if((P1IN amp。 // tmp2右移1位 } } } } 延時(shí)程序完成消抖功能void delay(){ uint tmp。} 檢測(cè)按鍵并獲取鍵值void Key_Event(void){ uchar tmp。 // 獲取 p1IN if ((key_Pressed == 0x00)amp。 // 如果有按鍵按下，設(shè)置key_Pressed標(biāo)識(shí) delay()。((tmp amp。 } } 條碼掃描程序設(shè)計(jì)條碼掃碼電路只是單純地掃描器發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機(jī)接收，屬于單工方式。 讀鍵盤子程序：char receive_data(void) {char i。for(i=0。ACC=from_kb。p_bit=sio。sio) )。(c) 無(wú)線收發(fā)模塊nRF905內(nèi)部處理：無(wú)線系統(tǒng)自動(dòng)上電；數(shù)據(jù)包完成(加前導(dǎo)碼和CRC 校驗(yàn)碼)；數(shù)據(jù)包發(fā)送(5Ok，GFSK，曼徹斯特編碼)。圖44 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序流程圖 接收端程序設(shè)計(jì)nRF905是一款無(wú)線收發(fā)芯片，可以設(shè)計(jì)相關(guān)模式，當(dāng)設(shè)計(jì)為RX模式時(shí)，nRF905即可接收數(shù)據(jù)。 //} UART1初始化函數(shù)void InitUART0(void){ UCTL0 =CHAR。 UMCTL0=0x4A。 //初始化UART0狀態(tài)機(jī) IE1=URXIE0。//(Buf/16)*10+Buf%1630。 }以上即對(duì)整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的詳細(xì)描述，包括系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件的模塊化設(shè)計(jì)。在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中遇到了不少的困難，也走了不少?gòu)澛?；同樣，在這個(gè)過(guò)程中也有了很多收獲，很多體會(huì)。沒(méi)有良好的理論基礎(chǔ)，實(shí)踐只是空中樓閣，是不牢固的。第三、要真正做到腳踏實(shí)地，徹底拋棄僥幸心理。第五、合理有效的利用身邊資源。致 謝本文是在陜西科技大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院張玉杰老師的精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下，經(jīng)過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)完成的。 感謝我的家人，是他們?cè)谖矣龅诫y題輾