当前位置：首页 > news >正文

基于STM32单片机的二维码识别物联网OneNet云仓库系统

news 2025/8/22 14:45:58

1 系统功能介绍

本设计实现了一个基于 STM32 单片机的二维码识别物联网 OneNet 云仓库系统。该系统主要用于仓储管理，能够实现商品入库时的自动识别、数量统计、显示与上传，从而提高仓库的自动化水平，减少人工统计的误差。

系统功能如下：

二维码识别与商品数量统计
系统通过二维码识别模块扫描商品二维码，并将识别结果与系统数据库（或内置数据表）进行比对，若识别成功，则对应商品数量加 1，实现商品的自动计数功能。
OLED 显示商品数量
商品数量的变化实时显示在 OLED 屏幕上，仓库管理人员可以直观地看到库存变化情况。
ESP8266 物联网通信
系统通过 ESP8266 模块与 OneNet 云平台连接，将识别到的商品数量数据实时上传，仓库管理人员可通过云端平台进行远程查看和管理，实现智能化的仓库监控。
防止重复计数机制
针对二维码识别可能出现的连续重复识别问题，系统通过 STM32 的定时器进行防抖设计。在设定的时间间隔内，同一二维码识别只累加一次，有效防止误计数。
扩展性与稳定性
系统采用 STM32F103 系列单片机作为核心，具备高速处理与稳定运行的特点，同时预留扩展接口，方便后续接入更多传感器和功能模块，例如温湿度监控、RFID 管理等。

2 系统电路设计

2.1 STM32 最小系统电路

系统核心为 STM32F103C8T6 单片机，ARM Cortex-M3 内核，主频可达 72MHz，拥有丰富的串口资源，能够同时满足二维码识别模块、ESP8266 模块以及 OLED 显示的需求。

电源电路：通过 AMS1117-3.3 稳压模块提供 3.3V 电源；
时钟电路：外接 8MHz 晶振，提高系统时钟稳定性；
复位电路：包含上电复位和按键复位，保证系统可靠运行。

2.2 二维码识别模块电路

二维码识别模块（如 UART 通信型二维码扫描枪模块）通过串口与 STM32 连接：

TX → STM32 RX
RX → STM32 TX
该模块能够快速解析二维码信息，并以字符串的形式传输至 STM32 单片机。

2.3 OLED 显示模块电路

OLED 模块采用 I2C 通信，接入 STM32 的 I2C1 接口（PB6、PB7）：

优点是功耗低、对比度高、显示清晰；
用于实时显示商品数量，界面简洁直观。

2.4 ESP8266 WiFi 模块电路

ESP8266 模块用于连接 OneNet 云平台：

采用 UART 通信（TXD、RXD）；
供电电压 3.3V；
STM32 通过 AT 指令配置 ESP8266，实现 WiFi 连接与 MQTT 协议通信；
将识别的商品数量实时上报至云端平台。

2.5 定时器电路（逻辑功能）

为了避免重复计数，系统使用 STM32 内部 定时器 TIM2：

在设定的时间窗口内（如 2 秒），若同一个二维码被连续识别，则只累加一次；
避免由于识别模块的连续输出造成数量多次累加的情况。

2.6 电源电路

整个系统统一由 5V 电源输入，经过 AMS1117 稳压芯片转换为 3.3V，分别供给 STM32、ESP8266、OLED 和二维码识别模块。并在电源部分增加了电容滤波电路，保证系统稳定运行。

3 程序设计

系统软件主要由以下几个部分组成：二维码识别处理模块、OLED 显示模块、ESP8266 云端通信模块、定时器防重复计数模块以及主程序框架。

3.1 主程序框架

#include "stm32f10x.h"
#include "oled.h"
#include "usart.h"
#include "esp8266.h"
#include "timer.h"
#include "qrcode.h"volatile uint16_t product_count = 0;int main(void)
{SystemInit();USART1_Init(9600);     // 二维码模块串口USART2_Init(115200);   // ESP8266 串口OLED_Init();ESP8266_Init();Timer2_Init(2000);     // 2秒定时器OLED_ShowString(0,0,"Count:0");while(1){QRCode_Process();       // 处理二维码识别OLED_Display(product_count); // 显示数量ESP8266_Upload(product_count); // 上传数据}
}

3.2 二维码识别处理程序

char qr_buffer[64];
uint8_t qr_flag = 0;void QRCode_Process(void)
{if(qr_flag == 1){qr_flag = 0;if(Check_QR_Valid(qr_buffer)){if(!Is_In_Timer_Window()){product_count++;Start_Timer_Window();  // 开启防重复计时}}}
}

该函数用于处理二维码识别，当接收到有效二维码并通过防重复计数判断后，商品数量加 1。

3.3 OLED 显示程序

void OLED_Display(uint16_t count)
{char str[16];sprintf(str,"Count:%d", count);OLED_ShowString(0,0,str);
}

OLED 屏幕实时显示商品数量，便于仓库人员直接观察。

3.4 ESP8266 云平台通信程序

void ESP8266_Upload(uint16_t count)
{char data[32];sprintf(data,"{\"count\":%d}", count);ESP8266_SendToOneNet(data);
}

系统通过 MQTT 协议向 OneNet 云平台发送 JSON 格式的数据，实现商品数量的远程上报。

3.5 定时器防重复计数程序

uint8_t timer_active = 0;void TIM2_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET){TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update);timer_active = 0;  // 计时窗口结束}
}uint8_t Is_In_Timer_Window(void)
{return timer_active;
}void Start_Timer_Window(void)
{timer_active = 1;TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}