應用于超市或商場的低功耗電子價簽設計

趙飛 孫彪 吳保帥 張峰

摘要：隨著現代零售業的快速發展，不同類別、檔次定位的購物商場日益增多，商家的競爭日益加劇。為了吸引顧客，除了改善購物環境，提高服務質量，更為商家所廣泛采用的措施毫無疑問就是價格促銷。價格促銷導致價簽內容經常處于變動狀態。采用普通的紙質價簽需要耗費大量的人力、物力，容易出錯且價簽展示內容極為有限。電子價簽是一種放在貨架上顯示商品信息的顯示屏。該文提出一種基于低功耗的基于電子紙的電子價簽設計，通過W25Q16存儲圖文信息、STM8L101單片機驅動電子紙，電子價簽可以顯示多樣化的圖文混合信息。該電子價簽具有良好的顯示效果，可以增強商場的核心競爭力。

關鍵詞：電子價簽；電子紙；串行通信接口；STM8L101；GDE043A2

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）03-0249-02

現代零售業的快速興起，不同類別、不同檔次定位的商場日益增多。隨之而來的是競爭日益加劇，為吸引更多的顧客，商家需要采取一系列的措施提高用戶的購物體驗。不可否認，價格促銷仍是最有效的營銷方案之一。因此，這就導致商品的價簽處于頻繁變動狀態。目前，商場普遍用的是傳統的紙質價簽。紙質價簽屬于一次性產品，修改、更新一個價簽至少需要兩分鐘，而且手動修改錯誤率較高。在商業經營中一旦出現價簽錯誤，輕則引起消費者投訴、影響商譽，重則可能會被主管單位進行行政處罰。隨著商品的多樣化，價簽數量巨大，紙質價簽無法顯示商品的豐富信息，界面單調，更新工作量極其巨大，隨著人力、材料成本的增加，紙質價簽的使用成本明顯增加。

電子價簽是一種電子顯示設備，將商品信息顯示在貨架上的電子顯示屏上。需要修改商品信息時，通過通信端口向電子價簽發送數據，就可以把更改后的圖文信息顯示出來。更改信息更加快捷，且顯示內容豐富。不僅可以顯示價格，還可以顯示圖片、折扣、庫存量等，實現了商品信息的優化顯示功能，而且可以反復使用，節能環保。

本文采用電子紙技術設計了一種低功耗、簡單便捷的電子價簽。該電子價簽設計主要包括硬件設計、軟件設計等內容。

1 電子價簽的硬件設計

電子價簽的核心采用大連佳顯電子有限公司的電子紙GDE043A2。電子紙雖被稱為“紙”，實際上是一種類似紙張的軟性顯示器。GDE043A2屏幕為4.3寸，分辨率是800*600，超寬視角接近180°，具有雙穩態的特性，僅在刷新時耗電。

采用STM8F101單片機作為主控制器，STM8F101通過GDE043A2自帶驅動芯片HX8705控制屏幕的顯示過程。HX8705接收STM8F101輸入的指令信號，將指令信號轉換成相應的電平信號，驅動GDE043A2的源驅動通道和柵驅動通道，就將每一個像素按照STM8F101的要求顯示出來。

由于STM8F101內存有限，為了能夠顯示多屏信息，采用外擴Flash方案。要顯示的圖文信息存儲于Flash模塊中，Flash采用W25Q16。STM8F101外接按鍵兩個，一個是復位鍵，一個是多屏切換鍵。按切換鍵，STM8F101可逐一將單屏信息送往GDE043A2完成顯示。

W25Q16中的圖文信息通過串口由PC進行更新。更新過程為：將圖文信息設置為BMP格式，通過Bitmap軟件將圖片轉換為十六進制的文件，然后將文件通過串口傳送給單片機STM8F101，單片機將文件寫入W25Q16。

2 電子價簽軟件設計

電子價簽的軟件設計采用中斷方式，單片機STM8F101開放串口中斷和外部按鍵中斷。系統上電或復位后，首先進行串口通信協議設置，開放串口中斷和外部按鍵中斷，初始化STM8L101，初始化HX7805。當上位機與電子價簽通過串口連接后，通過串口精靈向電子價簽發送圖文信息，將會觸發單片機串口中斷。單片機STM8L101進入串口中斷程序，接收圖文信息并寫入W25Q16中。

正常工作時，STM8L101讀取W25Q16中的圖文信息，送往HX7805驅動GDE043A2進行顯示。當用戶希望切換顯示內容時，按切換鍵，觸發STM8L101按鍵中斷，屏幕索引值加一，讀取W25Q16中下一屏圖文信息，進行顯示。軟件流程圖見圖2所示。

3 電子價簽運行結果

依據圖2所示的流程圖，通過PC機將價簽圖片通過Bitmap軟件轉換成16進制文件，借助串口精靈將該文件送往FLASH模塊。然后斷開串口，單片機STM8L101進入正常顯示過程。顯示的電子價簽如圖3所示，價簽內容豐富，視角寬闊，對比度良好。

4 結束語

本文采用電子紙GDE043A2作為顯示器件，采用STM8L101單片機作為主控制器，采用W25Q16作為外擴Flash，可支持按鍵多屏圖文信息切換顯示。開發的電子價簽圖文顯示內容豐富，成本低，顯示效果良好，功耗小，特別適用于商場、超市應用。

參考文獻：

[1] 何燕卉. 電子紙才是未來科技[J].計算機與網絡，2017，43（15）：20-21.

[2] 胡躍，王廷廷，曾連蓀. 一種基于ZigBee的電子標價牌系統[J].微型機與應用，2017，36（18）：96-98.