1系统概述
现在是万众创新的互联网时代，无论是国家的政策方针还是产业环境，都将“互联网+”提到了很高的层次，并且国内无线网络及有线网络的普及率很高，为传统行业的升级改造提供了良好的基础设施。我国是人口大国，衣食住行需求和消耗量巨大，如何有效地管理和控制农产品的生产、销售过程，对提升效率具有举足轻重的作用和意义。而当下农产品的销售主要采用称重计价的方式进行，不具备联网功能，无法实现网络快捷支付；不具备产品进销存储功能、无法溯源；不具有数据分析能力，市场监管难度大。为了解决以上问题，结合“互联网+”技术，本文设计了一款智能称重系统。本系统以智能电子秤为数据采集终端，将商品订单、客户信息等上传给服务器。服务器接收到数据后进行解析，将解析后的支付链接返还给硬件层，让顾客实现扫码支付，并从数据库里读取溯源数据反馈给顾客。运用物联网、大数据分析等技术为监管部门、从业人员、下游供应商提供可靠的数据，实现各个环节的信息共享。
2系统设计方案及关键技术
2.1智能电子秤模块
电子秤的发展经历了模拟指针式、数字式和微电子式三个阶段。随着电子技术，移动互联、物联网的发展，电子秤慢慢向小型化、模块化、集成化、智能化方向发展。本智能电子秤具体功能结构如图1所示，主要包括高性能微处理器、液晶显示模块、矩阵键盘、重量采集模块以及无线通信模块。

微处理器采用低功耗高性能的STM32F103ZET6芯片，时钟频率最高可达到72MHz；基本型时钟频率为36MHz，内置32K到128K的闪存，功耗为36mA。
屏显示模块采用7寸液晶电容屏，最多五点同时触摸，分辨率为864×480，确保二维码无缺显示，LCD接口为并行24位RGB接口。控制器为SSD1963，内部集成有1215KB的帧缓冲器，支持864X480像素点的24位真彩色图片的显示。
矩阵键盘用来接收价格、重量，清零，去皮重，最大称量，度值，零点自动跟踪，自动累计，欠电压指示等数据和指令的输入。
无线通信模块采用SIMCOM公司的工业级双频GSM/GPRS模块，工作频段双频：900/1800MHz，可以低功耗实现语音、SMS、数据和传真信息的传输。支持RS232串口和LVTTL串口，并带硬件流控制，支持5～24V的超宽工作范围，使得本模块可以非常方便地与MCU进行连接。
重量采集模块作为本系统的数据采集终端，是整个系统的基础。主要涉及以下两个功能：
（1）精确称重。该模块主要由传感器放大电路AD转换电路组成。选用电阻应变式传感器，采用线路补偿的方式来避免误差，稳定性高。放大电路由高精度低漂移运算放大器构成差动放大器，AD转换部分选用24位高精度HX711模块处理模拟信号。
（2）安全数据传输。向数据库上传数据时，采用WIFI、LORA、GPRS等安全可靠的无线通信技术，确保数据传输过程中不会被截获破解。数据传输采用PGP
（PrettyGoodPrivacy）技术。PGP采用了一种RSA和传统加密的杂合算法，保证数据传输的安全。
2.2服务器平台
服务器采用分布式集群设计，实现业务拆分，应用服务和数据服务分离，负载均衡，反向代理和CDN，保证了大量用户的使用，最大限度地提高了系统整体的运行速率。使用抽样分析，数据区间对比和对比分析模型曲线类型分析。
3智能电子称重系统的设计实现
3.1主控模块设计
控制模块选用STM32F103ZET6作为主处理器，电路设计加入了防干扰电路，可起到防静电、滤除杂波的作用。
3.2称重模块设计
该模块主要由传感器、放大电路，AD转换电路组成。放大电路采用专用仪表放大器，如图2所示为用INA128仪用仪表放大器来实现信号放大。

AD转换部分选用24位高精度HX711芯片来进行对模拟信号的处理。模块可选增益为32、64、128，片内稳压电路可直接向外部传感器和芯片内A/D转换器提供电源，片内时钟振荡器无需任何外接器件：芯片内寄存器无需编程，可选择10Hz或80Hz的输出数据速率，同步抑制50Hz和60Hz的电源干扰。MCU驱动该模块时选用128增益，利用软件程序滤去不稳定数据，实现高精度精准测量。

3.3数据传输模块设计
无线通信模块采用稳定的SIM900A模块，处理器通过向SIM900A模块发送AT命令使模块工作。SIM900A模块与服务器建立连接，向服务器发送价格、商户信息等数据。为了保证数据传输过程中的安全可靠性，防止丢包，发送数据包的方式遵循HTTP通信协议。
使用TCP协议传输数据，当数据从A端传到B端后，B端会发送一个确认包（ACK包）给A端，告知A端数据已收到而UDP协议没有确认机制，因此与服务器的通信采用TCP通信协议。为了保证数据传输的时效性，处理器将定时扫描是否有数据进行传输，保证数据能够即时被接收处理。
3.4系统服务器平台设计
集贸超市数据库管理系统需要满足追溯数据信息的储存、查询以及用户对数据库的日常管理工作，因而整个系统的数据库设计和分析模型设计两个部分。
3.4.1数据库设计
系统数据库采用关系型数据表，设计简单，用最少的资源实现最大的效果。摘要包括商户表Users、商品信息表Products、供应商表Sellers、商品销售表Sales。系统设置管理员用户和普通用户登陆两种模式。其中，管理员用户登录模式具备了普通用户没有的“用户信息管理”功能，以提高系统信息的安全性。该管理系统的界面主要包括系统的登陆界面、系统主界面、管理员界面、商品入库信息管理界面、商品销售信息管理界面。其中，系统主界面提供了对所有系统功能的导航作用，主要包括卖家信息管理、入场信息管理、检验检疫信息管理、商品信息管理、消费者信息管理以及系统管理模块；管理员界面主要实现对用户信息的管理，包括查询、增加、修改、删除功能；商品入库信息管理界面实现商品入库登记及信息查询功能；商品销售信息管理界面实现食品的销售信息登记及查询功能。
3.4.2数据分析模型的设计
因MongoDB具有精简数据库，将尽可能多的操作交给客户端，最大程度地利用内存资源用作缓存来换取性能的功能，因此本系统使用了MongoDB数据库。MongoDB采用的是NoSQL的设计方式，对集合中的文档进行动态追加，在创建集合之初不会对数据类型进行限定，任何文档都可以加到任何集合中去，增加了数据的操作灵活。系统采用抽样分析模型、数据区间对比分析模型来对大量用户及产品数据的进行分析。
4结论
在国家提倡用科技改善民生
的发展要求下，设计一种高效、快捷、精准的智能称重系统是当代大学生的责任和义务。本文设计的智能称重系统通过终端、服务器、互联网结合形成了物与物、物与人的万物互联，实现了网络支付、数据分析、产品溯源等功能，从而为监管部门、从业人员甚至下游供应商提供可靠的数据统计、分析，同时为政府提供决策依据、为农民种植，养殖提供指导。

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