基于Linux C++多线程服务器 + Qt上位机开发 + STM32 + 8266WIFI的智慧无人超市

前言

针对��统超市购物车结账排队时间长、付款效率低的问题，提出了一种更符合现代社会人们购物方式-基于RFID的自助收银系统。习惯了快节奏生活的人们都会选择自助收银机结账，理由显而易见：自助收银机结账很方便，几乎不用排队，也不用近距离和收银员接触，在防疫时期特别感觉安心。而且自助结账对每件物品的售价更是一次清晰地核对，最终需支付合计购物支出自己也更加清晰明了；这两年来，越来越多的智能设备应用在我们的生活领域里，为我们的生活提供了很多智能和便利。自助收银机从几年前就陆续涌入到各地商场、超市、便利店，自去年疫情发生后自助收银的需求比例更是呈直线上升趋势。自助收银机的启用，不仅节约了超市的人力开支成本，也从根本上提升了超市的购物支付效率，在这个快节奏的社会里，智能自助收银机也从根本上提升了超市等

 

基于Linux C++多线程服务器 + Qt上位机开发 + STM32 + 8266WIFI的智慧无人超市项目

 

 

技术栈+硬件选型

Linux c++应用编程;

Linux socket编程,多线程编程,实时信号(线程通信)

Qt/C++ 客户端开发；

qml(QtLocation)与c++交互 安卓开发;

Mysql 数据存储；

C语言下位机开发；

stm32c8t6 下位机(便宜,够用,市面价格10r);

RC522（RFID模块 SPI协议) 与白卡通信 获取卡号;

DTH11 温湿度采集模块(单总线协议，市面价格 4r)；

sg90 舵机模块(PWM协议 市面价9r );

8226 01-s WIFI模块(uart协议 市面价格5r) 连接 C++ 服务器;

蜂鸣器  是为了有白卡与RFID交互声音

GY-NEO6MV2 GPS模块(uart协议 市面价18)

 

 

总设计流程

本次设计的->基于RFID的自助收银系统->设计主要支持的功能和程序如下：

本项目一共有五个程序，Linux C++服务器,Qt管理员端，Qt客户结算端，qml安卓端，单片机下位机端，客户端程序都有服务器断开自动重连(单片机没有，有佬会的话，我想请教一下)

Linux C++服务器:

       基于 socket 接口编写server服务端程序，监听8888端口，然后创建Mysql数据库连接，开始监听。

     面向对象程序设计中最重要的一个概念是继承，所以我编写了一个基类mythread，他有一个纯虚函数，参数为一个定义的一个参数类，包含了数据库封装好的对象，需要服务的客户端套接字，还有连接的客户端网络的信息结构体，当socket客户端成功接入时，取出该客户端套字和网络信息结构体和主函数的数据库对象来填充参数类，然后服务器端根据客户端发过来的第一个消息判断该客户端是上述哪个客户端，然后创建相应的派生类，填入该参数类，然后让mythread指针去指向这个子类对象，发生动多态，此时运行阶段时才确定函数的入口地址，执行派生类中的继承父类的已经实现的纯虚函数，此时派生类创建一个线程绑定线程处理函数去服务处理该socket套接字传过来的消息。绑定不同的线程处理函数服务不同的客户端程序。一共有四种线程处理函数服务上述四种客户端程序，由四个不同的基类去绑定。

    本项目的一个最大的特点，难点，单片机只负责发送卡号给服务器，本项目单片机传过来的卡号有以下走向，注册商品，注册会员，结账，商品入购物车，那么我该怎么知道该卡号是用来做什么呢，当时困扰了几天，然后想到Qt的信号与槽机制，联想到Linux 也有实时信号，还可携带参数，该信号是事件发生时对进程的通知机制，也可以把它称为软件中断，Linux 内核定义了 31 个不同的实时信号，信号编号范围为 34~64，我直接拿来做线程通信，所以现在怎样把他们联系起来呢，当时我想到互斥啥的想法感觉不好实现，然后我就想到了一个方法，就是设置标志位，我设立了一个全局变量 int RES=34，让RES的默认值为34，34很熟悉吧，信号编号范围为 34~64，当单片机收到卡号发给服务器时，服务器直接调用信号发送函数，此时全局变量标志位为34，所以直接发送34这个实时信号，然后触发中断执行这个信号绑定处理函数。我们一共有四个地方需要用到卡号，资源只有一个，所以当需要执行某个用到卡号的操作时，我先判断该RES的值，如果该值等于34，代表该读卡器为空闲，我就更改RES为 35 ，然后下次单片机发过来卡号，我还是直接调用发送信号，此时标志位为35 所以此时执行 35 的信号处理函数，执行完函数，需要将RES 置为默认值 34，释放资源，如果当请求资源时RES不等于 34 代表 读卡器正在被占用，此时回复客户端一个读卡器正忙，以此类推，绑定四个信号处理函数，处理这四个操作请求，一定要释放改为34。我们添加商品到购物车，如果一直点击按钮获取来获取资源就会显得很笨拙，所以默认的 34 信号处理函数为添加商品入购物车，在没有人改变标志位的情况下，就是执行商品入购物车。

   本项目，因为多个线程对数据进行增删改查，存在竞争冒险，所以在执行数据库增删改操作时，我加入条 Mysql 事务操作语句，事务是一个原子操作，执行增删改操作前 开始事务，执行结束，提交事务。

   总结 : 单片机的所有数据全部转发给服务器，服务器跟据消息的种类，标志位，进行处理后，分发给指定客户端，完成一系列操作。

主循环如下：

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