基于STM32L單片機的無線電子價簽設計

高亞　張祁（等）

【摘 要】本文以STM32L152RD單片機為核心，并以電子紙低功耗特點，設計無線電子價簽。實際表明，設計的電子價簽成本低，功耗低，可以遠程無線更新價簽上的商品信息。

【關鍵詞】STM32L；單片機；無線電子價簽

0 引言

隨著零售業的蓬勃發展，超市規模越來越大，超市中的商品種類越來越多，各類促銷活動也使得商品價格變化越來越頻繁，導致在更換及管理價格標簽上花費了大量的時間和精力，而又不可避免地會出現差錯，帶來不便。正是這些原因促使了電子價簽的誕生。電子價簽是一種放置在產品貨架上，替代傳統紙質價格標簽的電子顯示裝置。

每一個電子價簽通過無線通信技術與商場計算機數據庫相連，并將最新的商品價格信息通過電子紙顯示出來，完成商品信息的更新。電子價簽具有實時更新商品信息，降低勞動強度，避免差錯等特點。

1 系統硬件設計

無線電子價簽的設計，主要完成商品價格等信息的顯示，并能夠被遠程修改標簽上的信息。系統原理框圖如圖1所示。

圖1 系統原理框圖

1.1 單片機選擇

選用意法半導體公司ARM CortexTM-M3核的32位STM32L152C8單片機，負責系統的整體運行。單片機特點為：工作頻率為32MHz，劃分6種工作模式，使其在任何設定時間內都能以最低的功耗完成任務。內部集成USART接口和USB2.0全速接口等，可以利用SPI通信模式與外部器件通信，調試模式為SWD和JATG接口。

1.2 電源模塊設計

系統用紐扣電池CR2032供電，紐扣電池提供3V電源，為單片機STM32L152C8、無線收通信模塊和電子紙顯示模塊供電。具體的供電電路圖如圖2所示，其中標號VCC為單片機和無線通信模塊供電，標號VCCEPD為電子紙供電。

圖2 系統電源模塊電路圖

1.3 無線通信模塊設計

無線通信模塊選用TI公司的CC1100芯片，它具有低功耗、接收靈敏度高、速率可編程、工作頻段可選擇等特點。省去CC1100的外圍電路，它與單片機的接口如圖3所示。

圖3 單片機與CC1100接口圖

1.4 電子紙顯示模塊接口設計

選用大連晶顯電子有限公司2.1寸的電子紙，它采用E-LNK技術，其特點：（1）可在日光照射下閱讀；（2）與液晶不同，使用墨水的Panel可以做到厚度薄，重量輕；（3）180度全視角，和普通紙張效果一樣；（4）高分辨率，172×72像素；（5）靠電壓脈沖進行刷新，在不需要刷新的時候實際功耗為零。SPI總線控制模式，使用SCLK，SDIN，CS三根線控制顯示數據，顯示的數據包括商品價格，產地，生產日期等等。電子紙與單片機的接口電路如圖4所示。

圖4 電子紙與單片機接口電路圖

圖5 系統主程序流程圖

2 系統軟件設計

程序是在KEIL公司Keil uVision4環境下開發的，子程序包括：無線通信模塊初始化，電子紙顯示模塊初始化。主程序流程圖如圖5所收。3 電子價簽應用實例

設計好的電子價簽， 50個電子價簽與一個中繼組成測試網絡。測試中，可以把遠程的或者無線的數據通過中繼發送給電子價簽，累計修改數據2000次時，有兩個數據發生了錯誤，而且用紐扣電池供電的50個電子價簽，最長的工作時間是461天，最短的工作時間是372天。從測試中發現，總體上工作壽命與數據更新次數有關，更新數據次數多的電子價簽工作時間相對短，更新數據次數少的電子價簽工作時間相對長。

4 總結

本設計介紹了一種基于低功耗思想的無線電子價簽，從硬件與軟件兩個方面對其進行了介紹。設計的無線電子價簽，能夠通過無線方式接收要顯示的商品信息，并且生命周期在一年以上。本設計可以用于大中型零售商店，有利于商品的數字化管理，系統成本低，便于使用，容易推廣。

【參考文獻】

[1]王英志，楊佳，韓太林.基于STM32的RS232-CAN通信協議轉換器設計[J].制造業自動化，2013，35（7）：141-143.

[2]苗軼如，華澤璽，李國勝.基于PLC和CC1100的礦井司控道岔系統[J].儀表技術與傳感器，2013，4：43-46.

[3]大連晶顯電子有限公司.電子紙數據手冊[EB/OL]. http：//www. good-display.com，2012.

[責任編輯：湯靜]

【摘 要】本文以STM32L152RD單片機為核心，并以電子紙低功耗特點，設計無線電子價簽。實際表明，設計的電子價簽成本低，功耗低，可以遠程無線更新價簽上的商品信息。

【關鍵詞】STM32L；單片機；無線電子價簽

0 引言

隨著零售業的蓬勃發展，超市規模越來越大，超市中的商品種類越來越多，各類促銷活動也使得商品價格變化越來越頻繁，導致在更換及管理價格標簽上花費了大量的時間和精力，而又不可避免地會出現差錯，帶來不便。正是這些原因促使了電子價簽的誕生。電子價簽是一種放置在產品貨架上，替代傳統紙質價格標簽的電子顯示裝置。

每一個電子價簽通過無線通信技術與商場計算機數據庫相連，并將最新的商品價格信息通過電子紙顯示出來，完成商品信息的更新。電子價簽具有實時更新商品信息，降低勞動強度，避免差錯等特點。

1 系統硬件設計

無線電子價簽的設計，主要完成商品價格等信息的顯示，并能夠被遠程修改標簽上的信息。系統原理框圖如圖1所示。

圖1 系統原理框圖

1.1 單片機選擇

選用意法半導體公司ARM CortexTM-M3核的32位STM32L152C8單片機，負責系統的整體運行。單片機特點為：工作頻率為32MHz，劃分6種工作模式，使其在任何設定時間內都能以最低的功耗完成任務。內部集成USART接口和USB2.0全速接口等，可以利用SPI通信模式與外部器件通信，調試模式為SWD和JATG接口。

1.2 電源模塊設計

系統用紐扣電池CR2032供電，紐扣電池提供3V電源，為單片機STM32L152C8、無線收通信模塊和電子紙顯示模塊供電。具體的供電電路圖如圖2所示，其中標號VCC為單片機和無線通信模塊供電，標號VCCEPD為電子紙供電。

圖2 系統電源模塊電路圖

1.3 無線通信模塊設計

無線通信模塊選用TI公司的CC1100芯片，它具有低功耗、接收靈敏度高、速率可編程、工作頻段可選擇等特點。省去CC1100的外圍電路，它與單片機的接口如圖3所示。

圖3 單片機與CC1100接口圖

1.4 電子紙顯示模塊接口設計

選用大連晶顯電子有限公司2.1寸的電子紙，它采用E-LNK技術，其特點：（1）可在日光照射下閱讀；（2）與液晶不同，使用墨水的Panel可以做到厚度薄，重量輕；（3）180度全視角，和普通紙張效果一樣；（4）高分辨率，172×72像素；（5）靠電壓脈沖進行刷新，在不需要刷新的時候實際功耗為零。SPI總線控制模式，使用SCLK，SDIN，CS三根線控制顯示數據，顯示的數據包括商品價格，產地，生產日期等等。電子紙與單片機的接口電路如圖4所示。

圖4 電子紙與單片機接口電路圖

圖5 系統主程序流程圖

2 系統軟件設計

程序是在KEIL公司Keil uVision4環境下開發的，子程序包括：無線通信模塊初始化，電子紙顯示模塊初始化。主程序流程圖如圖5所收。3 電子價簽應用實例

設計好的電子價簽， 50個電子價簽與一個中繼組成測試網絡。測試中，可以把遠程的或者無線的數據通過中繼發送給電子價簽，累計修改數據2000次時，有兩個數據發生了錯誤，而且用紐扣電池供電的50個電子價簽，最長的工作時間是461天，最短的工作時間是372天。從測試中發現，總體上工作壽命與數據更新次數有關，更新數據次數多的電子價簽工作時間相對短，更新數據次數少的電子價簽工作時間相對長。

4 總結

本設計介紹了一種基于低功耗思想的無線電子價簽，從硬件與軟件兩個方面對其進行了介紹。設計的無線電子價簽，能夠通過無線方式接收要顯示的商品信息，并且生命周期在一年以上。本設計可以用于大中型零售商店，有利于商品的數字化管理，系統成本低，便于使用，容易推廣。

【參考文獻】

[1]王英志，楊佳，韓太林.基于STM32的RS232-CAN通信協議轉換器設計[J].制造業自動化，2013，35（7）：141-143.

[2]苗軼如，華澤璽，李國勝.基于PLC和CC1100的礦井司控道岔系統[J].儀表技術與傳感器，2013，4：43-46.

[3]大連晶顯電子有限公司.電子紙數據手冊[EB/OL]. http：//www. good-display.com，2012.

[責任編輯：湯靜]

【摘 要】本文以STM32L152RD單片機為核心，并以電子紙低功耗特點，設計無線電子價簽。實際表明，設計的電子價簽成本低，功耗低，可以遠程無線更新價簽上的商品信息。

【關鍵詞】STM32L；單片機；無線電子價簽

0 引言

隨著零售業的蓬勃發展，超市規模越來越大，超市中的商品種類越來越多，各類促銷活動也使得商品價格變化越來越頻繁，導致在更換及管理價格標簽上花費了大量的時間和精力，而又不可避免地會出現差錯，帶來不便。正是這些原因促使了電子價簽的誕生。電子價簽是一種放置在產品貨架上，替代傳統紙質價格標簽的電子顯示裝置。

每一個電子價簽通過無線通信技術與商場計算機數據庫相連，并將最新的商品價格信息通過電子紙顯示出來，完成商品信息的更新。電子價簽具有實時更新商品信息，降低勞動強度，避免差錯等特點。

1 系統硬件設計

無線電子價簽的設計，主要完成商品價格等信息的顯示，并能夠被遠程修改標簽上的信息。系統原理框圖如圖1所示。

圖1 系統原理框圖

1.1 單片機選擇

選用意法半導體公司ARM CortexTM-M3核的32位STM32L152C8單片機，負責系統的整體運行。單片機特點為：工作頻率為32MHz，劃分6種工作模式，使其在任何設定時間內都能以最低的功耗完成任務。內部集成USART接口和USB2.0全速接口等，可以利用SPI通信模式與外部器件通信，調試模式為SWD和JATG接口。

1.2 電源模塊設計

系統用紐扣電池CR2032供電，紐扣電池提供3V電源，為單片機STM32L152C8、無線收通信模塊和電子紙顯示模塊供電。具體的供電電路圖如圖2所示，其中標號VCC為單片機和無線通信模塊供電，標號VCCEPD為電子紙供電。

圖2 系統電源模塊電路圖

1.3 無線通信模塊設計

無線通信模塊選用TI公司的CC1100芯片，它具有低功耗、接收靈敏度高、速率可編程、工作頻段可選擇等特點。省去CC1100的外圍電路，它與單片機的接口如圖3所示。

圖3 單片機與CC1100接口圖

1.4 電子紙顯示模塊接口設計

選用大連晶顯電子有限公司2.1寸的電子紙，它采用E-LNK技術，其特點：（1）可在日光照射下閱讀；（2）與液晶不同，使用墨水的Panel可以做到厚度薄，重量輕；（3）180度全視角，和普通紙張效果一樣；（4）高分辨率，172×72像素；（5）靠電壓脈沖進行刷新，在不需要刷新的時候實際功耗為零。SPI總線控制模式，使用SCLK，SDIN，CS三根線控制顯示數據，顯示的數據包括商品價格，產地，生產日期等等。電子紙與單片機的接口電路如圖4所示。

圖4 電子紙與單片機接口電路圖

圖5 系統主程序流程圖

2 系統軟件設計

程序是在KEIL公司Keil uVision4環境下開發的，子程序包括：無線通信模塊初始化，電子紙顯示模塊初始化。主程序流程圖如圖5所收。3 電子價簽應用實例

設計好的電子價簽， 50個電子價簽與一個中繼組成測試網絡。測試中，可以把遠程的或者無線的數據通過中繼發送給電子價簽，累計修改數據2000次時，有兩個數據發生了錯誤，而且用紐扣電池供電的50個電子價簽，最長的工作時間是461天，最短的工作時間是372天。從測試中發現，總體上工作壽命與數據更新次數有關，更新數據次數多的電子價簽工作時間相對短，更新數據次數少的電子價簽工作時間相對長。

4 總結

本設計介紹了一種基于低功耗思想的無線電子價簽，從硬件與軟件兩個方面對其進行了介紹。設計的無線電子價簽，能夠通過無線方式接收要顯示的商品信息，并且生命周期在一年以上。本設計可以用于大中型零售商店，有利于商品的數字化管理，系統成本低，便于使用，容易推廣。

【參考文獻】

[1]王英志，楊佳，韓太林.基于STM32的RS232-CAN通信協議轉換器設計[J].制造業自動化，2013，35（7）：141-143.

[2]苗軼如，華澤璽，李國勝.基于PLC和CC1100的礦井司控道岔系統[J].儀表技術與傳感器，2013，4：43-46.

[3]大連晶顯電子有限公司.電子紙數據手冊[EB/OL]. http：//www. good-display.com，2012.

[責任編輯：湯靜]