自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)*

王虎偉，劉少杰，劉 星，馮洪威，谷旭龍

(大連理工大學(xué)城市學(xué)院，遼寧 大連 116600)

0 引言

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會的變革，使得人們的生活方式越來越現(xiàn)代化。自動售貨機(jī)以新穎的購物體驗(yàn)、解放人力、方便快捷、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)被廣泛推廣和使用，已經(jīng)成為一種全新的商業(yè)零售模式[1]。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力及科學(xué)技術(shù)的快速增長，自動售貨機(jī)與日俱增，但其有些問題需要改善：①分散部署會給管理者帶來許多不便；②目前自動售貨機(jī)還主要以硬幣付款為主，造成顧客的購物體驗(yàn)不是最好。為此本文提出了自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)方案，即在人們隨身攜帶的移動手機(jī)上拓展功能，實(shí)現(xiàn)二維碼支付系統(tǒng)，整個(gè)通信過程自動完成，操作簡單方便，不需現(xiàn)金找付和退零。

1 二維碼

1.1 二維碼簡介

二維碼最先在日本發(fā)起，目前已在世界多國流行。通俗來說，二維碼是條形碼的進(jìn)一步拓展，其在二維空間上存儲信息，存儲量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于條形碼。作為一種全新的可自動識別的條碼，二維碼是通過在特定的區(qū)域內(nèi)用幾何圖形的排列來表達(dá)相應(yīng)的信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息的自動化處理。

1.2 二維碼的特性

二維碼具有數(shù)據(jù)容量大、譯碼準(zhǔn)確、編碼范圍大、成本低、易制作、持久耐用等特點(diǎn)，并且具有一定的保密性和自動糾錯(cuò)能力。

1.3 二維碼的生成

到目前為止二維碼已有多種形式面世，而本次自動售貨機(jī)無線支付設(shè)計(jì)主要采用矩陣式二維碼，如圖1所示。矩陣式二維碼主要以黑白兩種不同的顏色進(jìn)行邏輯編碼(用二進(jìn)制“1”和“0”構(gòu)建)，根據(jù)不同的排列所代表不同的物品(如圖1的(a)、(b)、(c)、(d))，以特有的邏輯原理和圖像處理技術(shù)之后，最后用矩形框架構(gòu)成所得到的一種圖形符號。

圖1 矩陣式二維碼

2 自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)主要通過掃描將所需信息編碼成二維碼，用手機(jī)存儲二維碼或者掃描二維碼進(jìn)行識讀[2]。

2.1 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)由電源部分、最小系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動、主控部分組成，如圖2所示。其中，最小系統(tǒng)由時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成；主控芯片采用STC89C52單片機(jī)，通過I/O口輸出不同的高低電平及其內(nèi)部資源來控制各個(gè)模塊的正常工作；通過單片機(jī)I/O口輸出一定占空比的PWM波來控制舵機(jī)轉(zhuǎn)動的角度。

2.2 自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)原理

自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)[3]設(shè)計(jì)主要建立在單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。要想完成一次購物，首先，二維碼模塊通過掃描物品的二維碼而進(jìn)行信息識別，將采集到的信息通過串口發(fā)送給單片機(jī)進(jìn)行信息處理分析，再根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的邏輯判斷，并將判斷的結(jié)果傳輸給相應(yīng)的I/O口來控制繼電器完成由小電流到大電流的調(diào)控，使舵機(jī)[4]根據(jù)電流的大小轉(zhuǎn)動一定的角度(本次使用舵機(jī)轉(zhuǎn)動角度為90°)讓物品掉落，則自動售貨機(jī)售貨完成。

圖2 自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)

2.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)邏輯框圖使用C51語言進(jìn)行了程序的編寫，從而在編程中實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的邏輯功能。整個(gè)控制系統(tǒng)功能和硬件邏輯的系統(tǒng)控制程序流程如圖3所示[5]。

圖3 自動售貨機(jī)系統(tǒng)程序流程

2.4 實(shí)現(xiàn)功能

一個(gè)自動售貨機(jī)中可以放置多種不同物品，由程序規(guī)定一種貨物對應(yīng)一個(gè)二維碼，顧客根據(jù)自己所需的物品掃描相對應(yīng)的二維碼，然后通過網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行將其結(jié)果反饋給售貨機(jī)，售貨機(jī)發(fā)指令給繼電器，驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動，使顧客得到自己想要的貨物，則自動無線支付售貨完成，如還需其他物品，重復(fù)以上步驟即可。

2.5 創(chuàng)新點(diǎn)

平常我們所見到的掃描二維碼購物的方式是用自己的手機(jī)或者其他一些支付設(shè)備掃描商家的收款二維碼，但該支付方式有其弊端，比如想要購買某件貨物的時(shí)候這些支付設(shè)備沒電了或者損壞了，就會導(dǎo)致無法購買。而此次的一大亮點(diǎn)就是不管你是否會使用支付設(shè)備(主要針對一些小孩或者上年紀(jì)的人)，或者是由于一些突發(fā)狀況造成不便購物，在本設(shè)計(jì)中均會得到相應(yīng)的解決，如在突發(fā)情況下，只需拿出我們自己支付設(shè)備上的二維碼，讓商家掃描該支付二維碼，掃描后輸入自己的支付密碼便可實(shí)現(xiàn)購物。雖不是很完美，但也效果顯然。

3 結(jié)束語

隨著人們生活水平的提高，對物質(zhì)的需求越來越豐富。本文設(shè)計(jì)了自動售貨機(jī)無線支付系統(tǒng)，它是在自動控制的基礎(chǔ)上結(jié)合了移動支付方式，以適應(yīng)目前線上支付日益普及的大背景并解決無零錢、無現(xiàn)金的窘迫，給顧客增加了更加方便的售貨機(jī)購物體驗(yàn)。