基于條碼掃描的便攜式拿貨提醒設(shè)備

賴俊樺　高維　朱云來　孟堅(jiān)

摘要： 現(xiàn)今市場(chǎng)條碼技術(shù)已成熟，條碼移動(dòng)設(shè)備也隨之快速發(fā)展并得到廣泛運(yùn)用。設(shè)計(jì)以STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，結(jié)合一維條形碼掃描和GSM短信發(fā)送模塊的快遞員便攜式拿貨提醒設(shè)備，可用于快遞員與買家直接的交流，是一對(duì)多方便、快捷的通知買家拿貨設(shè)備，很好的實(shí)現(xiàn)信息的獲取、顯示和處理等功能。該作品主要包括以下四個(gè)模塊：一維條碼掃描識(shí)別模塊、GSM通信模塊、中央控制模塊和信息顯示及輸入模塊。將買家的電話號(hào)碼存儲(chǔ)在一維條碼中，通過一維條碼掃描模塊來識(shí)別條碼中存儲(chǔ)的信息，利用串口和中央主控52單片機(jī)進(jìn)行通信，同時(shí)在液晶顯示模塊上顯示這些信息。將主控芯片處理的電話號(hào)碼傳送給GSM短信發(fā)送模塊給買家發(fā)送預(yù)先設(shè)置好的短信內(nèi)容。短信內(nèi)容可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)編輯。

關(guān)鍵詞：條碼；GSM模塊；串口通信；快遞

中國分類號(hào)：TP334 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）08-0208-03

Abstract： Barcode technology is mature in the market today， the use of barcode mobile devices also will be quite extensive. A portable device for courier， with the main chip of STC89C52 Single Chip microcontroller， combined with the one-dimensional bar code scanning and GSM SMS module can be used for direct communication with buyers couriers， it is easy and fast for notification buyers getting goods. The equipment achieves a good access to information， display and processing functions. The equipment includes the following four modules： one-dimensional bar code scanning recognition module， GSM communication module， the central control module and the information display and input module. The buyers telephone number stored in the one-dimensional bar code， through the one-dimensional bar code scanning module identification information stored in the bar code， using serial to communicate with the main chip of STC89C52 Single Chip microcontroller， as the same time the information displayed on the LCD module. Internal telephone number will be transferred to the GSM SMS module for sending pre-set message content to buyers. Message content can be edited. In addition， the product can extract the last digit of the phone number issued to classify the goods.

Key words： barcode； GSM module； serial communication； express

1 背景

近年來，中國網(wǎng)民增加和網(wǎng)購的普及，淘寶網(wǎng)、淘寶商城、京東商城、卓越網(wǎng)、當(dāng)當(dāng)網(wǎng)等B2C和C2C電子商務(wù)井噴式蓬勃發(fā)展。快遞行業(yè)更是如雨后春筍一般蓬勃發(fā)展，其每天處理的快遞包裹也是直線上升，使得快遞員不得不加班超時(shí)工作或是在惡劣的環(huán)境下投遞包裹。但是現(xiàn)今各大高校錢的快遞員通知客戶拿快遞都是手動(dòng)輸入幾百個(gè)甚至幾千個(gè)電話號(hào)碼，如此繁瑣的拿貨提醒也是一大急需解決的問題。這也將嚴(yán)重的影響到快遞員發(fā)貨的效率和買家拿貨的及時(shí)性。

縱觀快遞行業(yè)，現(xiàn)今有得手持終端是面向快遞公司獲取快遞信息所設(shè)計(jì)的設(shè)備，向快遞公司發(fā)送快遞單號(hào)和地址來反饋商品是否簽收等信息。需要快遞員通過電腦中轉(zhuǎn)來發(fā)送信息，實(shí)則是加重了快遞員的工作量。并不是面向一線快遞員解決手動(dòng)輸入手機(jī)號(hào)碼繁雜工作的手持設(shè)備。綜上所述，針對(duì)一線快遞員的需求而開發(fā)便攜式大學(xué)快遞員掃描式發(fā)貨提醒設(shè)備，讓他們?cè)诜爆嵉妮斎腚娫捥?hào)碼的工作中解放出來是很有價(jià)值意義的。

2 總體方案設(shè)計(jì)

2.1 總體框架

因?yàn)閱纹瑱C(jī)有著較小的的體積、較低的功耗、位控制強(qiáng)、加上外圍電路能很好的擴(kuò)展功能和運(yùn)行數(shù)度快、便攜式等優(yōu)點(diǎn)以及內(nèi)存的需求。如圖1總體框架圖所示，本項(xiàng)目采用單片機(jī)STC89C516作為核心控制器，使用條碼掃描模塊進(jìn)行條碼信息的解碼，經(jīng)過串口傳輸單片機(jī)處理識(shí)別后，把識(shí)別結(jié)果串口通信傳送給GSM模塊發(fā)送相應(yīng)的短信并在液晶顯示模塊上進(jìn)行顯示，實(shí)現(xiàn)拿貨提醒的功能。

2.2 條碼信息采集模塊

2.2.1 光學(xué)掃描系統(tǒng)

光學(xué)掃描系統(tǒng)是利用激光形成的掃描線或者其他的掃描圖案，通過旋轉(zhuǎn)棱鏡掃描進(jìn)一步形成高密度的掃描激光線來掃描條碼作為條碼散射端口

2.2.2 光采集、轉(zhuǎn)換及信號(hào)放大系統(tǒng)

光采集是利用光的散射原理設(shè)計(jì)的一個(gè)采集系統(tǒng)，條形碼散射掃描光速由采集系統(tǒng)進(jìn)行采集并做處理。光采集系統(tǒng)利用光電轉(zhuǎn)換器件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，

其中光電轉(zhuǎn)換器件是由光電三極管、光電二極管和硅光電池組成。內(nèi)部采用自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，即使在不同距離的散射接收不同強(qiáng)度的光強(qiáng)度也能得到同樣大小的電信號(hào)。

2.2.3 譯碼

譯碼單元是整個(gè)模塊最為重要的部分，它要將轉(zhuǎn)換、放大過后的電信號(hào)量化并解讀出其中包含的信息。所以要求譯碼部分具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，加上一般情況下激光掃描模塊獲取的數(shù)據(jù)都是受到外界干擾的非完整的條碼信號(hào)，對(duì)這一樣的大數(shù)據(jù)的處理能力更顯得非常必要了。目前普遍采用軟硬件結(jié)合的方法。對(duì)于EAN、UPC碼，譯碼還能采用左、右碼段的自動(dòng)拼接功能。隨著掃描方向的增加和掃描速度的大幅度加快，對(duì)譯碼單元的數(shù)據(jù)處理功能要求有所下降。

2.3 GSM短信模塊

GSM是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)技術(shù)是當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的電話標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)成熟。因而選擇GSM作為設(shè)備系統(tǒng)的無限距離數(shù)據(jù)傳輸工具。GSM是一個(gè)集成功能模塊，其中包括處理芯片、射頻芯片、功放器件和存儲(chǔ)器等。各種基礎(chǔ)電路元件、串口、USB等組成。HRH GSM Modem 有著可靠的51單片機(jī)系統(tǒng)和GSM引擎，能夠很好的完成該設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，所以選擇HRH GSM Modem。

2.4 串口通信

這是種通信方式是按位傳輸數(shù)據(jù)的，是通過數(shù)據(jù)信號(hào)、控制等線在外設(shè)和單片機(jī)芯片之間的通信形式。使用這種通信方式可以很好的節(jié)省外圍電路材料，簡(jiǎn)化外圍電路的復(fù)雜程度，比起并行傳輸這無疑是在犧牲傳輸速度來的結(jié)果。系統(tǒng)各個(gè)模塊和主控芯片的串口連接如圖3所示，進(jìn)行串口通信時(shí)，TXD為發(fā)送端，接另一個(gè)設(shè)備的RXD。RXD是串口接收端，接另一個(gè)設(shè)備的TXD。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的傳輸。

2.5 液晶顯示模塊

液晶顯示采用的是帶字庫的LCD12864顯示屏，該點(diǎn)陣液晶模塊成本較低、微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富非常適合該便攜式設(shè)備的顯示。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 程序設(shè)計(jì)方案

該設(shè)備是由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理識(shí)別、數(shù)據(jù)的接收發(fā)送、液晶顯示等四個(gè)程序模塊。C語言實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)程序的全部功能，通過光學(xué)圖像傳感器對(duì)條碼圖像采集和解碼，達(dá)到條碼值的獲取功能。獲取碼值后通過串口通信直接輸入主控芯片做進(jìn)一步的處理，其中包括將條碼識(shí)別結(jié)果發(fā)送給移動(dòng)發(fā)射模塊。同時(shí)對(duì)識(shí)別的碼值進(jìn)行顯示。當(dāng)處理信息編輯狀態(tài)時(shí)，GSM將信號(hào)通過串口發(fā)送給單片機(jī)，主控芯片進(jìn)行信號(hào)的識(shí)別提取，并將短信內(nèi)容存儲(chǔ)在芯片內(nèi)便于后面的實(shí)時(shí)調(diào)用。系統(tǒng)主程序流圖如圖5所示。

3.2 GSM基礎(chǔ)指令

AT指令 功能

AT 握手信號(hào)

AT+CNMI 新消息到達(dá)提示命令

AT+CMGF 選擇短消息信息格式：0-PDU；1-文本 AT+CMGL 列出SIM卡中的短消息

AT+CMGR 讀取新短消息

AT+CMGD 刪除SIM卡內(nèi)存的短消息

AT+CMGS 發(fā)送一條短消息命令

3.3 發(fā)短信程序流程

1） 輸入“AT”然后回車，屏幕上返回“OK”表明計(jì)算機(jī)與MD231已連接成功，MD231能夠正常工作。這時(shí)就可以測(cè)試各類AT命令。

2） AT+CNMI=[[，