前言

針對(duì)傳統(tǒng)超市購(gòu)物車結(jié)賬排隊(duì)時(shí)間長(zhǎng)、付款效率低的問(wèn)題，提出了一種更符合現(xiàn)代社會(huì)人們購(gòu)物方式-基于RFID的自助收銀系統(tǒng)。習(xí)慣了快節(jié)奏生活的人們都會(huì)選擇自助收銀機(jī)結(jié)賬，理由顯而易見(jiàn)：自助收銀機(jī)結(jié)賬很方便，幾乎不用排隊(duì)，也不用近距離和收銀員接觸，在防疫時(shí)期特別感覺(jué)安心。而且自助結(jié)賬對(duì)每件物品的售價(jià)更是一次清晰地核對(duì)，最終需支付合計(jì)購(gòu)物支出自己也更加清晰明了；這兩年來(lái)，越來(lái)越多的智能設(shè)備應(yīng)用在我們的生活領(lǐng)域里，為我們的生活提供了很多智能和便利。自助收銀機(jī)從幾年前就陸續(xù)涌入到各地商場(chǎng)、超市、便利店，自去年疫情發(fā)生后自助收銀的需求比例更是呈直線上升趨勢(shì)。自助收銀機(jī)的啟用，不僅節(jié)約了超市的人力開(kāi)支成本，也從根本上提升了超市的購(gòu)物支付效率，在這個(gè)快節(jié)奏的社會(huì)里，智能自助收銀機(jī)也從根本上提升了超市等

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技術(shù)棧+硬件選型

Linux c++應(yīng)用編程;

Linux socket編程,多線程編程,實(shí)時(shí)信號(hào)(線程通信)

Qt/C++ 客戶端開(kāi)發(fā)；

qml(QtLocation)與c++交互?安卓開(kāi)發(fā);

Mysql 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；

C語(yǔ)言下位機(jī)開(kāi)發(fā)；

stm32c8t6 下位機(jī)(便宜,夠用,市面價(jià)格10r);

RC522（RFID模塊 SPI協(xié)議) 與白卡通信 獲取卡號(hào);

DTH11 溫濕度采集模塊(單總線協(xié)議，市面價(jià)格 4r)；

sg90 舵機(jī)模塊(PWM協(xié)議 市面價(jià)9r );

8226 01-s WIFI模塊(uart協(xié)議 市面價(jià)格5r) 連接 C++ 服務(wù)器;

蜂鳴器? 是為了有白卡與RFID交互聲音

GY-NEO6MV2 GPS模塊(uart協(xié)議 市面價(jià)18)

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總設(shè)計(jì)流程

本次設(shè)計(jì)的->基于RFID的自助收銀系統(tǒng)->設(shè)計(jì)主要支持的功能和程序如下： 本項(xiàng)目一共有五個(gè)程序，Linux C++服務(wù)器,Qt管理員端，Qt客戶結(jié)算端，qml安卓端，單片機(jī)下位機(jī)端，客戶端程序都有服務(wù)器斷開(kāi)自動(dòng)重連(單片機(jī)沒(méi)有，有佬會(huì)的話，我想請(qǐng)教一下)

Linux C++服務(wù)器:

? ? ? ?基于 socket 接口編寫(xiě)server服務(wù)端程序，監(jiān)聽(tīng)8888端口，然后創(chuàng)建Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)連接，開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)。

? ? ?面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)概念是繼承，所以我編寫(xiě)了一個(gè)基類mythread，他有一個(gè)純虛函數(shù)，參數(shù)為一個(gè)定義的一個(gè)參數(shù)類，包含了數(shù)據(jù)庫(kù)封裝好的對(duì)象，需要服務(wù)的客戶端套接字，還有連接的客戶端網(wǎng)絡(luò)的信息結(jié)構(gòu)體，當(dāng)socket客戶端成功接入時(shí)，取出該客戶端套字和網(wǎng)絡(luò)信息結(jié)構(gòu)體和主函數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象來(lái)填充參數(shù)類，然后服務(wù)器端根據(jù)客戶端發(fā)過(guò)來(lái)的第一個(gè)消息判斷該客戶端是上述哪個(gè)客戶端，然后創(chuàng)建相應(yīng)的派生類，填入該參數(shù)類，然后讓mythread指針去指向這個(gè)子類對(duì)象，發(fā)生動(dòng)多態(tài)，此時(shí)運(yùn)行階段時(shí)才確定函數(shù)的入口地址，執(zhí)行派生類中的繼承父類的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的純虛函數(shù)，此時(shí)派生類創(chuàng)建一個(gè)線程綁定線程處理函數(shù)去服務(wù)處理該socket套接字傳過(guò)來(lái)的消息。綁定不同的線程處理函數(shù)服務(wù)不同的客戶端程序。一共有四種線程處理函數(shù)服務(wù)上述四種客戶端程序，由四個(gè)不同的基類去綁定。

? ? 本項(xiàng)目的一個(gè)最大的特點(diǎn)，難點(diǎn)，單片機(jī)只負(fù)責(zé)發(fā)送卡號(hào)給服務(wù)器，本項(xiàng)目單片機(jī)傳過(guò)來(lái)的卡號(hào)有以下走向，注冊(cè)商品，注冊(cè)會(huì)員，結(jié)賬，商品入購(gòu)物車，那么我該怎么知道該卡號(hào)是用來(lái)做什么呢，當(dāng)時(shí)困擾了幾天，然后想到Qt的信號(hào)與槽機(jī)制，聯(lián)想到Linux 也有實(shí)時(shí)信號(hào)，還可攜帶參數(shù)，該信號(hào)是事件發(fā)生時(shí)對(duì)進(jìn)程的通知機(jī)制，也可以把它稱為軟件中斷，Linux 內(nèi)核定義了 31 個(gè)不同的實(shí)時(shí)信號(hào)，信號(hào)編號(hào)范圍為 34~64，我直接拿來(lái)做線程通信，所以現(xiàn)在怎樣把他們聯(lián)系起來(lái)呢，當(dāng)時(shí)我想到互斥啥的想法感覺(jué)不好實(shí)現(xiàn)，然后我就想到了一個(gè)方法，就是設(shè)置標(biāo)志位，我設(shè)立了一個(gè)全局變量 int RES=34，讓RES的默認(rèn)值為34，34很熟悉吧，信號(hào)編號(hào)范圍為 34~64，當(dāng)單片機(jī)收到卡號(hào)發(fā)給服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器直接調(diào)用信號(hào)發(fā)送函數(shù)，此時(shí)全局變量標(biāo)志位為34，所以直接發(fā)送34這個(gè)實(shí)時(shí)信號(hào)，然后觸發(fā)中斷執(zhí)行這個(gè)信號(hào)綁定處理函數(shù)。我們一共有四個(gè)地方需要用到卡號(hào)，資源只有一個(gè)，所以當(dāng)需要執(zhí)行某個(gè)用到卡號(hào)的操作時(shí)，我先判斷該RES的值，如果該值等于34，代表該讀卡器為空閑，我就更改RES為 35 ，然后下次單片機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)卡號(hào)，我還是直接調(diào)用發(fā)送信號(hào)，此時(shí)標(biāo)志位為35 所以此時(shí)執(zhí)行 35 的信號(hào)處理函數(shù)，執(zhí)行完函數(shù)，需要將RES 置為默認(rèn)值 34，釋放資源，如果當(dāng)請(qǐng)求資源時(shí)RES不等于 34 代表 讀卡器正在被占用，此時(shí)回復(fù)客戶端一個(gè)讀卡器正忙，以此類推，綁定四個(gè)信號(hào)處理函數(shù)，處理這四個(gè)操作請(qǐng)求，一定要釋放改為34。我們添加商品到購(gòu)物車，如果一直點(diǎn)擊按鈕獲取來(lái)獲取資源就會(huì)顯得很笨拙，所以默認(rèn)的 34 信號(hào)處理函數(shù)為添加商品入購(gòu)物車，在沒(méi)有人改變標(biāo)志位的情況下，就是執(zhí)行商品入購(gòu)物車。

? ?本項(xiàng)目，因?yàn)槎鄠€(gè)線程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行增刪改查，存在競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)，所以在執(zhí)行數(shù)據(jù)庫(kù)增刪改操作時(shí)，我加入條 Mysql 事務(wù)操作語(yǔ)句，事務(wù)是一個(gè)原子操作，執(zhí)行增刪改操作前 開(kāi)始事務(wù)，執(zhí)行結(jié)束，提交事務(wù)。

? ?總結(jié) : 單片機(jī)的所有數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)發(fā)給服務(wù)器，服務(wù)器跟據(jù)消息的種類，標(biāo)志位，進(jìn)行處理后，分發(fā)給指定客戶端，完成一系列操作。

主循環(huán)如下：

 while (1)
   {
      myret=server.client_socket();
      myret.my_sql=sql_typ;

      std::cout<<"new connect !!"<<endl;
      std::string str=server.readbuf();

      int num; 
      istringstream a(str);
      a >> num;

    
     switch (num)
  {
     {
     case 100001:   
    
         Mythread *android_thread=new androidthread; 
         android_thread->thread_start(myret);
         std::cout<<"安卓客戶端連接成功"<<std::endl; 
     }
         break;
     case 100101:
     {
          Mythread  *admin_thread=new adminthread;   
          admin_thread->thread_start(myret);
          std::cout<<"PC客戶端連接成功"<<std::endl;
     }
         break;
     case 100111:
     {
          Mythread  *cust_thread=new custthread;    
          cust_thread->thread_start(myret);
          std::cout<<"ARM客戶端連接成功"<<std::endl;
     } 
         break;
     case 101001:
     {

          Mythread   *mcu_thread=new mcuthread;    
          mcu_thread->thread_start(myret);
          std::cout<<"STM32客戶端連接成功"<<std::endl;
     }  
         break;
     default:
         std::cout<<"未知的錯(cuò)誤"<<std::endl;   
         break;
     }

        
   }
   

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Qt管理員端：

Qt管理員端具有的功能，注冊(cè)商品，注冊(cè)會(huì)員，充值，查看銷售記錄，日志。

首先連接服務(wù)器成功，自動(dòng)發(fā)指令給服務(wù)器，服務(wù)器從數(shù)據(jù)庫(kù)取出數(shù)據(jù)發(fā)給客戶端，初始化，商品，會(huì)員，服務(wù)器上有一個(gè)文本文件記錄銷售記錄，我給服務(wù)器文本大小做了一個(gè)限制，如果大小大于1M清空文件，清除銷售記錄，客戶端可以通過(guò)點(diǎn)擊按鈕發(fā)送一個(gè)指令，獲取文本內(nèi)容顯示銷售記錄，日志的話就是從服務(wù)器運(yùn)行階段開(kāi)始，對(duì)會(huì)員充值，會(huì)員銷毀，商品添加，商品刪除，都會(huì)直接記錄，服務(wù)器退出自動(dòng)銷毀。

Qt客戶結(jié)算端：

Qt客戶結(jié)算端具有的功能：添加商品入購(gòu)物車，結(jié)算，顯示從服務(wù)器端獲取的溫濕度數(shù)據(jù)。

商品入庫(kù)取出價(jià)格，然后相加，點(diǎn)擊結(jié)算按鈕將總價(jià)格發(fā)給服務(wù)器，然后服務(wù)器判斷標(biāo)志位，如果讀卡器被占用則取消結(jié)賬，反之。此時(shí)標(biāo)志位改變，下次刷的卡將充當(dāng)會(huì)員卡進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，余額不足則返回?cái)?shù)據(jù)給客戶端，反之。執(zhí)行完畢釋放資源置為34。

qml安卓端：

qml安卓端具有的功能：地圖顯示當(dāng)前手機(jī)與MCU的位置和距離，在售商品查詢，購(gòu)買記錄查詢，姓名號(hào)碼登錄。

這個(gè)安卓端其實(shí)有點(diǎn)畫(huà)蛇添足的意思，我就是想炫耀一下我的GPS模塊，然后地圖顯示當(dāng)前手機(jī)GPS數(shù)據(jù)與MCU的GPS模塊的距離和位置，功能太單調(diào)了，我就加了一個(gè)在售商品查看功能，然后給Mysql添加了1000大小的varcahr字段，存儲(chǔ)當(dāng)前用戶購(gòu)買記錄，加了一個(gè)登錄界面。

? ?qml的教程挺少，之前學(xué)過(guò)一遍，沒(méi)有及時(shí)鞏固，當(dāng)時(shí)寫(xiě)這個(gè)qml真的炸裂，很多坑。想入門qml也簡(jiǎn)單，學(xué)一下qml與C++交互，信號(hào)與槽，函數(shù)互調(diào)。qml界面的話讓gpt去寫(xiě)，百度CV。

STM32單片機(jī)開(kāi)發(fā)：

stm32具體的功能：stm32c8t6主控芯片，DTH11溫濕度采集發(fā)送給服務(wù)器客戶端顯示，sg90舵機(jī)模擬開(kāi)門，GY-NEO6MV2 GPS 獲取GPS，8226 01-s 與tcp 服務(wù)器數(shù)據(jù)交互，RC522與白卡交互，蜂鳴器提示刷卡成功。

32這調(diào)試是最惡心的，一般調(diào)試是直接通過(guò)串口打印到電腦，但是串口用來(lái)初始化8266了，問(wèn)題就是這個(gè)8266，當(dāng)時(shí)連接服務(wù)器一直連接不上，我就去找原因，有供電原因，還有at指令的原因，供電最好直接從32vcc上引出來(lái)，因?yàn)槲沂歉鶕?jù)客戶端程序連接成功后根據(jù)發(fā)過(guò)來(lái)的第一條數(shù)據(jù)來(lái)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)線程服務(wù)，不知道為啥這個(gè)32程序按復(fù)位鍵的話8266沒(méi)有從第一條指令開(kāi)始運(yùn)行，然后就創(chuàng)建不了對(duì)應(yīng)線程服務(wù)，只能斷電，然后在重新燒錄一次，調(diào)試巨麻煩。

GPS的話也是串口通信，重新初始化一個(gè)串口資源就好了，這個(gè)信號(hào)很差必須在陽(yáng)臺(tái)上，有條件的還是買好一點(diǎn)的吧我采集數(shù)據(jù)還有抱著一大堆線接個(gè)充電寶在陽(yáng)臺(tái)調(diào)試。gps數(shù)據(jù)有個(gè)NMEA協(xié)議，需要對(duì)數(shù)據(jù)解析出經(jīng)緯度，有很多類型數(shù)據(jù)，最重要的一條就是包含經(jīng)緯度的?

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"$GPGLL,2547.35222,N,11306.12283,E,111129.00,A,A*6D";

這是當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)在陽(yáng)臺(tái)調(diào)試出來(lái)的，這里我偷了個(gè)小懶，因?yàn)閏語(yǔ)言字符串處理很雞肋，所以我直接在32這里過(guò)濾出這條消息，一整條發(fā)給服務(wù)器，然后服務(wù)器發(fā)給Qt客戶端，讓Qt的QString去解分割分析處理，分分鐘的事情，封裝好的庫(kù)就是簡(jiǎn)單

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很簡(jiǎn)單吧！

8266的話我初始化很隨意，快準(zhǔn)狠，直接配置tcp，連接WiFi然連接服務(wù)器，哈哈。

溫濕度舵機(jī)什么的沒(méi)什么好講，一個(gè)單總線寫(xiě)按時(shí)序拉低拉高電平就行了，一個(gè)設(shè)置指定占空比。RC522的話，驅(qū)動(dòng)很復(fù)雜，我水平不太行，寫(xiě)不出來(lái)，直接調(diào)廠家的庫(kù)了。

主循環(huán)就這樣了

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最后留言：

本項(xiàng)目一共寫(xiě)了半個(gè)月，遇到很多坑，當(dāng)時(shí)地圖傳的坐標(biāo)經(jīng)緯度傳犯了，調(diào)試了一下午才發(fā)現(xiàn)了這個(gè)問(wèn)題，還有Linux 實(shí)時(shí)信號(hào) 是一個(gè)軟件中斷嘛，然后當(dāng)時(shí)server的while循環(huán)的accept直接導(dǎo)通解除阻塞了，程序直接崩潰。查了很多資料才知道了，最后加一個(gè)goto語(yǔ)句哈哈就解決了。

ret_client  Myserver::client_socket()
{
reboot:
     ret_client ret;
  
     m_client_socket= accept(m_socket,(struct sockaddr *)&ret.client_struct,&len);

     if(m_client_socket==-1)
     {
       goto reboot;
     }

    ret.client_socket=m_client_socket;
    return ret;

}

這是sql語(yǔ)句啊，本人挺懶的，全用varchar了。

CREATE DATABASE shopping;

CREATE TABLE users(
id VARCHAR(20) unique key,
name VARCHAR(50),
phone VARCHAR(15) unique key,
balance VARCHAR(25),
text VARCHAR(1000)
)

CREATE TABLE me(
pid VARCHAR(20) unique key,
pname VARCHAR(50),
price VARCHAR(15),
brand VARCHAR(25)
)

需要源碼的哥們?nèi)B加評(píng)論郵箱，直接發(fā)郵箱

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到了這里，關(guān)于基于Linux C++多線程服務(wù)器 + Qt上位機(jī)開(kāi)發(fā) + STM32 + 8266WIFI的智慧無(wú)人超市的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！