應(yīng)用于超市或商場(chǎng)的低功耗電子價(jià)簽設(shè)計(jì)

趙飛 孫彪 吳保帥 張峰

摘要：隨著現(xiàn)代零售業(yè)的快速發(fā)展，不同類別、檔次定位的購(gòu)物商場(chǎng)日益增多，商家的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇。為了吸引顧客，除了改善購(gòu)物環(huán)境，提高服務(wù)質(zhì)量，更為商家所廣泛采用的措施毫無疑問就是價(jià)格促銷。價(jià)格促銷導(dǎo)致價(jià)簽內(nèi)容經(jīng)常處于變動(dòng)狀態(tài)。采用普通的紙質(zhì)價(jià)簽需要耗費(fèi)大量的人力、物力，容易出錯(cuò)且價(jià)簽展示內(nèi)容極為有限。電子價(jià)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(jià)簽設(shè)計(jì)，通過W25Q16存儲(chǔ)圖文信息、STM8L101單片機(jī)驅(qū)動(dòng)電子紙，電子價(jià)簽可以顯示多樣化的圖文混合信息。該電子價(jià)簽具有良好的顯示效果，可以增強(qiáng)商場(chǎng)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

關(guān)鍵詞：電子價(jià)簽；電子紙；串行通信接口；STM8L101；GDE043A2

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）03-0249-02

現(xiàn)代零售業(yè)的快速興起，不同類別、不同檔次定位的商場(chǎng)日益增多。隨之而來的是競(jìng)爭(zhēng)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(gòu)物體驗(yàn)。不可否認(rèn)，價(jià)格促銷仍是最有效的營(yíng)銷方案之一。因此，這就導(dǎo)致商品的價(jià)簽處于頻繁變動(dòng)狀態(tài)。目前，商場(chǎng)普遍用的是傳統(tǒng)的紙質(zhì)價(jià)簽。紙質(zhì)價(jià)簽屬于一次性產(chǎn)品，修改、更新一個(gè)價(jià)簽至少需要兩分鐘，而且手動(dòng)修改錯(cuò)誤率較高。在商業(yè)經(jīng)營(yíng)中一旦出現(xiàn)價(jià)簽錯(cuò)誤，輕則引起消費(fèi)者投訴、影響商譽(yù)，重則可能會(huì)被主管單位進(jìn)行行政處罰。隨著商品的多樣化，價(jià)簽數(shù)量巨大，紙質(zhì)價(jià)簽無法顯示商品的豐富信息，界面單調(diào)，更新工作量極其巨大，隨著人力、材料成本的增加，紙質(zhì)價(jià)簽的使用成本明顯增加。

電子價(jià)簽是一種電子顯示設(shè)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(shí)，通過通信端口向電子價(jià)簽發(fā)送數(shù)據(jù)，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(nèi)容豐富。不僅可以顯示價(jià)格，還可以顯示圖片、折扣、庫存量等，實(shí)現(xiàn)了商品信息的優(yōu)化顯示功能，而且可以反復(fù)使用，節(jié)能環(huán)保。

本文采用電子紙技術(shù)設(shè)計(jì)了一種低功耗、簡(jiǎn)單便捷的電子價(jià)簽。該電子價(jià)簽設(shè)計(jì)主要包括硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等內(nèi)容。

1 電子價(jià)簽的硬件設(shè)計(jì)

電子價(jià)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(shí)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(wěn)態(tài)的特性，僅在刷新時(shí)耗電。

采用STM8F101單片機(jī)作為主控制器，STM8F101通過GDE043A2自帶驅(qū)動(dòng)芯片HX8705控制屏幕的顯示過程。HX8705接收STM8F101輸入的指令信號(hào)，將指令信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電平信號(hào)，驅(qū)動(dòng)GDE043A2的源驅(qū)動(dòng)通道和柵驅(qū)動(dòng)通道，就將每一個(gè)像素按照STM8F101的要求顯示出來。

由于STM8F101內(nèi)存有限，為了能夠顯示多屏信息，采用外擴(kuò)Flash方案。要顯示的圖文信息存儲(chǔ)于Flash模塊中，F(xiàn)lash采用W25Q16。STM8F101外接按鍵兩個(gè)，一個(gè)是復(fù)位鍵，一個(gè)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(jìn)行更新。更新過程為：將圖文信息設(shè)置為BMP格式，通過Bitmap軟件將圖片轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的文件，然后將文件通過串口傳送給單片機(jī)STM8F101，單片機(jī)將文件寫入W25Q16。

2 電子價(jià)簽軟件設(shè)計(jì)

電子價(jià)簽的軟件設(shè)計(jì)采用中斷方式，單片機(jī)STM8F101開放串口中斷和外部按鍵中斷。系統(tǒng)上電或復(fù)位后，首先進(jìn)行串口通信協(xié)議設(shè)置，開放串口中斷和外部按鍵中斷，初始化STM8L101，初始化HX7805。當(dāng)上位機(jī)與電子價(jià)簽通過串口連接后，通過串口精靈向電子價(jià)簽發(fā)送圖文信息，將會(huì)觸發(fā)單片機(jī)串口中斷。單片機(jī)STM8L101進(jìn)入串口中斷程序，接收?qǐng)D文信息并寫入W25Q16中。

正常工作時(shí)，STM8L101讀取W25Q16中的圖文信息，送往HX7805驅(qū)動(dòng)GDE043A2進(jìn)行顯示。當(dāng)用戶希望切換顯示內(nèi)容時(shí)，按切換鍵，觸發(fā)STM8L101按鍵中斷，屏幕索引值加一，讀取W25Q16中下一屏圖文信息，進(jìn)行顯示。軟件流程圖見圖2所示。

3 電子價(jià)簽運(yùn)行結(jié)果

依據(jù)圖2所示的流程圖，通過PC機(jī)將價(jià)簽圖片通過Bitmap軟件轉(zhuǎn)換成16進(jìn)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(jī)STM8L101進(jìn)入正常顯示過程。顯示的電子價(jià)簽如圖3所示，價(jià)簽內(nèi)容豐富，視角寬闊，對(duì)比度良好。

4 結(jié)束語

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

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