基于Arduino单片机的智能购物车系统研究
引言与背景
随着我国经济水平的快速发展，大型购物超市成为众多消费者购物的首选地点。但是，超市物品种类的增多也带来了一系列的问题，如在大型超市中短时间内找到想要的商品变得更加困难。为了解决这一问题，研究者们设计了基于Arduino单片机的智能购物车系统。该系统旨在为消费者提供便捷的购物体验，通过技术手段减少寻找商品所需的时间和精力。
系统功能
智能购物车系统主要实现了两大功能：
1. 商品定位功能：消费者可以在购物车的串口触摸屏上输入想要购买的商品名称，系统将规划一条最优路径，引导消费者找到对应商品的位置。
2. 同步跟随功能：智能购物车能够跟随人的移动而同步运动。购物车有两种模式，一种是人工推动模式，用户可以像使用普通购物车一样，手动推动购物车；另一种是电机推动的智能跟随模式，用户通过手机与购物车连入同一WiFi，点击跟随按钮后，购物车可以自动跟随用户移动。
硬件系统架构
智能购物车系统的硬件架构主要包括以下几部分：
1. Arduino主控板：使用Arduino 2560作为主控制板，具备三个未占用的硬串口，能够满足多个串口模块的通信需求。Arduino主控板控制了舵机和电机，同时作为屏幕、WiFi模块和九轴惯性传感器等数据交流的控制中心。
2. 液晶触摸屏：使用USARITHMI串口触摸屏作为人机界面，屏幕集成了ARM7芯片，能够自行处理图像信息，并通过配套上位机编写屏幕界面菜单和功能程序。
3. 九轴惯性传感器：包括三轴加速度传感器、三轴陀螺仪和三轴磁感应传感器，用于帮助购物车建立大地坐标系，并感知自身运动方向及加速度，从而实现跟随功能。
4. ESP8266 WiFi模块：作为工业级无线串口WiFi模块，用于实现主控板与用户手机的信息交互。
产品核心技术
1. 新型室内定位技术：考虑到环境对无线信号的影响，系统采用了一种新型的室内定位技术，通过手机WiFi信号的强度分布进行定位，减少传统RSSI值计算距离带来的误差。
智能购物车系统的设计与实现，将人工智能技术与物联网技术相结合，不仅为超市购物提供了创新的解决方案，也为类似的场景提供了技术参考。通过本文的研究，可以看出基于Arduino单片机的智能购物车系统在实际应用中具有很大的潜力和实用价值。随着技术的不断进步和市场的拓展，这类智能设备有望在未来的购物环境中扮演更加重要的角色。
