一种基于串并口的收银小票数据采集装置的制作方法

本实用新型涉及商品交易信息采集领域，尤其是一种基于串并口的收银小票数据采集装置。

背景技术：

随着线上消费的迅猛发展，给线下实体零售市场带来巨大的冲击和挑战，与其同时，线上的电商企业也渐渐的面临流量枯竭的困境，在这样的趋势下，线上线下融合成为新时代零售行业变革的主要方向。

目前针对线上线下融合技术的实现方案其中一种是通过改造商店收银系统，但由于收银系统种类繁多给改造工作带来的难度，同时改造收银系统又涉及资金交易可接受度相对较低。对于餐饮、零售等行业线下时时采集消费数据的问题，现有的采集方案需要改造收银机，由于收银机种类繁多以及收银系统不统一，无法采用统一简便的方法进行改造替换，只能实现部分收银机改造。而对于线下商铺来说这种改造方式还需要更换已有的收银机，可接受性较低。而采用更改收银系统的方案需要改变收银系统的软件，不仅操作麻烦，甚至会影响收银系统正常工作，导致消费数据错乱、泄露等风险。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于串并口的收银小票数据采集装置，该装置可以在不影响现有收银系统的前提下，收集商店消费数据并上传至远程服务器平台实现线上线下相融合。

本实用新型具体采用如下技术方案实现：

一种基于串并口的收银小票数据采集装置，包括电源管理模块、显示交互模块、数据存储模块、嵌入式微控制器、Wi-Fi通信模块、串口数据采集模块及并口数据采集模块，其中，

所述电源管理模块用于将5V直流适配器的输出电源转换为电压值为3.3V的直流电源，为其他电路模块提供电源；

所述显示屏交互模块用于配置Wi-Fi联网信息和显示消费数据关联二维码；

所述数据存储模块用于存储离线情况下采集到的消费数据，所述采集装置与远程服务平台通讯异常的情况，将采集到的消费数据存储在数据存储模块，联网状态恢复正常时，再将存储在数据存储模块的离线数据上传至远程服务平台；

所述串口数据采集模块和并口数据采集模块分别用于采集串行接口和并行接口的收银数据；

所述嵌入式微控制器赋值协调各个模块的正常运行。

作为优选，所述串口数据采集模块由MAX232CDR和阻容外围电路构成。

作为优选，所述嵌入式微控制器选用STM32F407VET6型单片机，其外围的晶振电路采用频率是8MHz及容值22pf的瓷片电容构成。

作为优选，所述电源管理模块由输出电压为3.3V的LD1117三端稳压芯片和滤波电容构成。

作为优选，所述数据存储模块选用存储容量为2M字节的W25Q16作为存储芯片。

作为优选，所述Wi-Fi通信模块采用频段为2.4GHz的ESP8266通信模块。

本实用新型提供的基于串并口的收银小票数据采集装置，其有益效果在于：适用于有配备收银系统的所有实体店铺，且无需对原有收银系统进行改造，通过外接的方式即插即用；通过Wi-Fi的方式联网，即可获取所有实体店铺的消费数据到远程服务平台；该收银数据采集装置及时在没有网络的条件下，也可正常使用，所有消费数据以离线数据的形式保存，一旦恢复网络，即可将存储的离线数据上传至远程服务平台。

附图说明

图1是本实用新型基于串并口的收银小票数据采集装置的原理框图；

图2是单片机的电路图；

图3是电源管理模块的电路图；

图4是串口数据采集模块的电路图；

图5是并口数据采集模块的电路图；

图6是Wi-Fi通信模块的电路图；

图7是数据存储模块的电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例提供的一种串口采集装置系统，包括嵌入式微控制器、电源管理模块、串口数据采集模块、并口数据采集模块、Wi-Fi通信模块、数据存储模块、显示交互模块，电源管理模块主要作用是将适配器提供的5V直流电源转化为供系统工作的3.3V电源，为其他电路模块提高高质量的、性能强劲的电源；串口数据采集模块和并口数据采集模块分别用于采集串行接口和并行接口的收银数据，并传递给嵌入式微控制器处理；Wi-Fi通信模块负责将采集到的收银系统消费数据上传至远程服务平台，同时下载关联二维码并转交给显示屏显示；Wi-Fi通信模块网络异常的情况下，采集到的收银系统消费数据暂存至数据存储模块中，一旦Wi-Fi通信模块检查到网络恢复正常，则从数据存储模块中读取暂存数据并上传至远程云服务平台。嵌入式微控制器负责协调各模块之间的正常运作，同时负责系统数据运算以及逻辑处理和异常处理。

本申请选用STM32F407VET6型单片机作为收银数据采集器的微控制器，芯片以32位ARM为核心处理器，内部具有196K字节的超大容量随机存储器RAM以及512K字节的Flash内部存器；其芯片内部集成专用的复位电路和看门狗功能，并且配备了多大17个内部定时器，同时还具有4个UART通讯接口和3个SPI通讯接口。通过外部的8MHz的晶帧为嵌入式微控制器提供给稳定的工作时钟信号。嵌入式微控制器模块电路原理图如图2所示。

电源管理模块的原理图如3所示，选用LD1117三端稳压芯片作为稳压电路的主要器件，LD1117是一种三端集成电路稳压芯片，它仅有输入端、输出端以及公共地端，LD1117稳压芯片所需的外围器件较少，芯片内部集成了过流和过热保护电路。

串口数据采集模块原理图如图4所示，选用MAX232作为串口数据采集的主要器件，MAX232是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平。在本实施例中，MAX232主要作用是将收银系统RS232接口输出的EIA/TIA-232-E电平转换为嵌入式微控制器可正常接收的TTL电平。

并口数据采集模块原理图如图5所示，该模块主要由符合IEEE1284标准的DB-25孔型母插座和DB-25孔型公插座以及微控制器组成。由微控制器接收收银系统并行接口输出的消费数据。

Wi-Fi通信模块负责与Wi-Fi热点进行无线连接与无线通讯，与嵌入式微控制器通过相应的串口通讯协议接口相连，由嵌入式微控制器控制其Wi-Fi芯片的正常工作，本实施例采用频段为2.4GHz的Wi-Fi通信模块ESP8266，ESP8266芯片内部使用的是LWIP协议，对用户是UART通用串行数据通讯形式为接口进行数据通讯。用户只需通过UART接口发送简单AT命令即可实现Wi-Fi入网，Wi-Fi通信模块电路原理图如图6所示。本申请也可采用其他型号Wi-Fi模块、Wi-Fi芯片、2G/3G/4G通信模块、NB-IoT模块进行替代。

数据存储模块负责保存离线情况下的收银消费数据，选用W25Q16作为关键器件。W25Q16是2M字节串行Flash存器器，每个扇区至少可写或擦除100000次，数据保存长达20年。W25Q16与嵌入式微控制器通过SPI进行数据通讯。数据存储模块电路原理图如图7所示。本申请的数据存储模块还可采用其他型号Flash芯片、EEPROM芯片、嵌入式微控制器内置ROM存储器或嵌入式微控制器内置Flash进行替代。

本申请提供一种收银消费数据采集装置，已外接的形式接入收银系统，无需对原有收银机进行改造即可实现收银数据采集的功能。从安装角度，消费数据采集器具有较小的体积，而且即插即用，只要接入到收银机和打印机之间即可正常使用。采集器采用嗅探的方式采集消费数据，对原有的消费数据不产生任何响应，及时采集器处于工作异常的情况下也不会对原有收银系统造成任何影响；另外采集器采集到的消费数据是由收银机打印输出的消费小票中获取，采集数据具有一定的公开性，对于线下商铺来说可接受性较高。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。