基于STM32L单片机的无线电子价签设计

高 亚 张 祁 王英志 师 欣 周添鹏

（1.长春理工大学 光电工程学院，吉林 长春130022；2.长春理工大学 电子信息工程学院，吉林 长春130022）

0 引言

随着零售业的蓬勃发展，超市规模越来越大，超市中的商品种类越来越多，各类促销活动也使得商品价格变化越来越频繁，导致在更换及管理价格标签上花费了大量的时间和精力，而又不可避免地会出现差错，带来不便。正是这些原因促使了电子价签的诞生。电子价签是一种放置在产品货架上，替代传统纸质价格标签的电子显示装置。

每一个电子价签通过无线通信技术与商场计算机数据库相连，并将最新的商品价格信息通过电子纸显示出来， 完成商品信息的更新。电子价签具有实时更新商品信息，降低劳动强度，避免差错等特点。

1 系统硬件设计

无线电子价签的设计，主要完成商品价格等信息的显示，并能够被远程修改标签上的信息。 系统原理框图如图1 所示。

图1 系统原理框图

1.1 单片机选择

选用意法半导体公司ARM CortexTM-M3 核的32 位STM32L152C8单片机，负责系统的整体运行。 单片机特点为：工作频率为32MHz，划分6 种工作模式， 使其在任何设定时间内都能以最低的功耗完成任务。 内部集成USART 接口和USB2.0 全速接口等，可以利用SPI 通信模式与外部器件通信，调试模式为SWD 和JATG 接口。

1.2 电源模块设计

系统用纽扣电池CR2032 供电，纽扣电池提供3V 电源，为单片机STM32L152C8、无线收通信模块和电子纸显示模块供电。 具体的供电电路图如图2 所示，其中标号VCC 为单片机和无线通信模块供电，标号VCCEPD 为电子纸供电。

图2 系统电源模块电路图

1.3 无线通信模块设计

无线通信模块选用TI 公司的CC1100 芯片，它具有低功耗、接收灵敏度高、速率可编程、工作频段可选择等特点。 省去CC1100 的外围电路，它与单片机的接口如图3 所示。

图3 单片机与CC1100 接口图

1.4 电子纸显示模块接口设计

选用大连晶显电子有限公司2.1 寸的电子纸， 它采用E-LNK 技术，其特点：（1）可在日光照射下阅读；（2）与液晶不同，使用墨水的Panel 可以做到厚度薄，重量轻；（3）180 度全视角，和普通纸张效果一样；（4）高分辨率，172×72 像素；（5）靠电压脉冲进行刷新，在不需要刷新的时候实际功耗为零。 SPI 总线控制模式，使用SCLK，SDIN，CS 三根线控制显示数据，显示的数据包括商品价格，产地，生产日期等等。电子纸与单片机的接口电路如图4 所示。

图4 电子纸与单片机接口电路图

图5 系统主程序流程图

2 系统软件设计

程序是在KEIL 公司Keil uVision4 环境下开发的， 子程序包括：无线通信模块初始化，电子纸显示模块初始化。 主程序流程图如图5 所收。

3 电子价签应用实例

设计好的电子价签， 50 个电子价签与一个中继组成测试网络。测试中，可以把远程的或者无线的数据通过中继发送给电子价签，累计修改数据2000 次时，有两个数据发生了错误，而且用纽扣电池供电的50 个电子价签， 最长的工作时间是461 天， 最短的工作时间是372天。从测试中发现，总体上工作寿命与数据更新次数有关，更新数据次数多的电子价签工作时间相对短，更新数据次数少的电子价签工作时间相对长。

4 总结

本设计介绍了一种基于低功耗思想的无线电子价签，从硬件与软件两个方面对其进行了介绍。 设计的无线电子价签，能够通过无线方式接收要显示的商品信息，并且生命周期在一年以上。 本设计可以用于大中型零售商店，有利于商品的数字化管理，系统成本低，便于使用，容易推广。

［1］王英志,杨佳,韩太林.基于STM32 的RS232-CAN 通信协议转换器设计[J].制造业自动化,2013,35(7):141-143.

［2］苗轶如,华泽玺,李国胜.基于PLC 和CC1100 的矿井司控道岔系统[J].仪表技术与传感器,2013,4:43-46.

［3］大连晶显电子有限公司.电子纸数据手册[EB/OL]. http://www. good-display.com,2012.