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基于EPD显示的电子货架标签系统设计
作 者: 许竞平
导 师: 李文钧
学 校: 杭州电子科技大学
专 业: 集成电路工程
关键词: 电子纸 电子货架标签 读写器 MSP430 AVT6202 EPD控制器
分类号: TN27
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要
日常生活中,超市、商城、连锁店已经成为大众购物场所。随着零售业的蓬勃发展和居民消费水平的提高,商品数量日益庞大,用来标价的标签需求激增。维护管理标签需要大量的人力,且易出错或者丢失,给企业带来负面影响。另一方面,为了刺激消费,商家又需要推行积极的价格策略,特别是节假日,促销打折等变价需求激增。因此,设计一套价格实时更新的标签系统有着非常积极的意义。电子货架标签系统是一种放置在商品货架上,能够通过无线通信实时接收价格等商品信息,并通过电子显示屏显示的应用电子系统。它成功地将标签通过无线技术,与超市服务器连接。当某一商品信息更改时,向对应的标签发送命令,标签就会把更改后的信息显示出来,实现了计算机数据库中的商品信息与标签显示信息的一致性。本文根据电子货架标签系统的研究现状和发展趋势,在对比各种电子显示技术优缺的基础上,深入分析了电子纸显示技术原理和优势,设计了一种基于电子纸显示的电子货架标签系统;系统以MSP430单片机、2.4GHZ射频芯片、电子纸驱动芯片为核心,设计了读写器和电子货架标签终端的硬件电路,包括控制单元、无线收发单元、串口通信单元、电子纸显示驱动单元和电源五部分;在驱动电路设计完成基础上,详细解析了MCU的控制时序、驱动芯片的控制指令参数,设计了电子纸驱动程序,并从像素模式、刷新方式等方面提出了优化显示的方法;通过搭建调试环境,测试了系统显示功能和无线通信功能,以及系统的功耗、屏幕响应速度,无线传输速率等性能。该系统经验证,实现了读写器和电子货架标签之间的无线收发功能,以及标签屏幕的显示功能,能成功地将数据库中的商品信息和标签显示信息同步;在性能上,系统功耗低,无线传输率高,误码率低,且屏幕显示效果好,对电子货架标签系统设计具有一定的参考意义,有利于电子纸显示技术的普及应用以及推广。
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全文目录
摘要 6 ABSTRACT 6-11 第一章 绪论 11-16 1.1 课题研究的背景与意义 11-12 1.2 国内外应用现状与发展趋势 12-14 1.3 论文的主要工作 14-15 1.4 论文的章节安排 15-16 第二章 电子纸显示技术 16-21 2.1 电子显示技术概况 16-17 2.2 电子纸显示技术 17-18 2.2.1 电泳显示原理 17 2.2.2 电子纸显示特点及优势 17-18 2.3 电子纸显示屏参数 18-20 2.4 本章小结 20-21 第三章 电子货架标签系统硬件设计 21-36 3.1 系统框架及工作原理 21-22 3.2 系统总体方案设计 22-23 3.2.1 读写器终端 22 3.2.2 电子货架标签终端 22-23 3.3 系统各硬件模块设计 23-28 3.3.1 微处理器选型 23-24 3.3.2 MCU 及其外围电路 24 3.3.3 串口通信模块 24-25 3.3.4 无线射频模块 25-27 3.3.5 电源模块 27-28 3.4 电子纸驱动电路设计 28-35 3.4.1 EPD 控制器驱动芯片 28-30 3.4.2 驱动芯片与 MCU 接口电路 30-31 3.4.3 驱动芯片与电子纸接口电路 31-32 3.4.4 高速闪存单元 32 3.4.5 显存单元 32-33 3.4.6 温度传感器模块 33-34 3.4.7 电源管理单元 34-35 3.5 本章小结 35-36 第四章 电子纸驱动程序设计 36-47 4.1 驱动软件整体架构 36-37 4.2 MCU 控制流程 37-40 4.2.1 设计控制流程图 37-38 4.2.2 控制时序 38-39 4.2.3 功能函数 39-40 4.3 驱动芯片指令解析 40-43 4.3.1 端口配置 40-41 4.3.2 寄存器配置 41-43 4.4 电子纸驱动程序流程 43-44 4.5 优化显示的方法探讨 44-46 4.5.1 像素模式 44-45 4.5.2 刷新方式 45-46 4.5.3 图片装载方式 46 4.5.4 波特率 46 4.6 本章小结 46-47 第五章 系统测试 47-57 5.1 系统调试环境搭建 47-50 5.1.1 IAR 集成开发环境 47-48 5.1.2 字符编码处理软件使用 48-49 5.1.3 串口调试助手 49-50 5.2 调试流程 50 5.3 基本功能测试 50-54 5.3.1 显示功能测试 50-52 5.3.2 无线收发功能测试 52-53 5.3.3 系统联调 53-54 5.4 性能测试及结果分析 54-56 5.4.1 功耗测试 54 5.4.2 屏幕响应速度测试 54-55 5.4.3 无线传输速率与误码率测试 55 5.4.4 测试结果分析 55-56 5.5 本章小结 56-57 第六章 总结与展望 57-59 致谢 59-60 参考文献 60-63 附录 63
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 光电子技术、激光技术 > 显示技术
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