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基于单片机无线电子点菜系统硬件设计

基于单片机无线电子点菜系统硬件设计
基于单片机无线电子点菜系统硬件设计

随着人民生活水平的提高和生活方式的转变,餐饮业具有巨大的投资市场,被称为中国的黄金产业。无线电子点菜系统是无线通信技术的典型应用,把无线技术用于餐饮业将会极大提高餐馆的工作效率和服务质量。

论文给出了无线电子点菜系统的完整的硬件平台的设计和实现方案。整个系统有主机端和移动端两部分组成,无线通信的双方依托一定的硬件平台,按照约定好的协议来实现数据交换。设计的硬件平台时,首先详细介绍了平台将要用到的一些芯片,然后使用Protel 99 SE设计出了系统的原理图和PCB(Print Circuit Broad,印刷电路板)图;在设计的硬件平台的基础上,依据所用芯片的编程原则,在Windows环境下,以C51语言为编程语言,开发出了无线通信系统的驱动程序来实现双方约定的通信协议。文中还附带简要介绍了用到的软件开发工具,以及系统的局限性,并提出了进一步改进的方案。

为了使整个系统更加完善,用Visual C++ 6.0开发了串口调试工具,实现了将远端数据发送到计算机并以窗口形式显示和通过窗口形式将计算机上的数据发送到远端,基本达到了论文的设计目的。

关键词无线通信,ZigBee,单片机,nRF2401

目录

摘要IV

ABSTRACT V

第一章绪论1

1.1 研究背景和意义1

1.3 论文的研究内容4

1.4 内容安排4

第二章ZIGBEE协议分析6

2.1 ZIGBEE协议框架6

2.2 ZIGBEE协议优缺点和应用前景8

2.2.1 ZigBee协议的优点9

2.2.2 ZigBee协议存在的问题及解决方案9

2.2.3 ZigBee协议应用前景10

2.3基于ZIGBEE协议的芯片10

第三章基于ZIGBEE协议的硬件系统的设计及实现14

3.1 STC89C58RD+单片机概述14

3.2 开发板的各个组成部分原理图以及功能15

3.2.1 单片机最小系统组成电路15

3.2.2 串行口电平转换部分16

3.2.3 LED部分17

3.2.4 开发板和无线数据传输模块接口部分17

3.2.5 键盘部分18

3.3 无线数据传输模块19

3.4 无线数据传输模块和开发板的PCB图设计20

3.4.1 开发板的PCB图20

3.4.2 无线数据传输模块的PCB图22

第四章硬件驱动程序和串行口调试工具24

4.1 硬件驱动程序24

4.1.1 主机端硬件驱动程序24

4.1.2 移动端驱动程序28

4.2 串行口调试工具28

4.2.1串行通信的基本原理28

4.2.2程序设计原理30

第五章总结与展望37

5.1 全文总结37

5.2 研究展望38

致谢39

参考文献40

附录41

摘要

Abstract

Along with the enhancement of the level of the people’s lives and the transformation of the lifestyle, the dining industry which is called gold industry in China has the huge investment market. The wireless electronic ordering food system is the typical use of the technology of wireless communication. Using the technology of wireless communication in the dining industry will largely improve the working efficiency and the grade of service.

The present paper brings up the plan of the hardware design of the the wireless electronic ordering food system and how to realize. The overall system is made up of two parts, one is the main end and the other is the mobile end. Both sides of wireless correspondence depend on certain hardware platforms. They exchange data according to the protocol which both sides have agreed on before, and the data is transformed in specific frame form. When designing the hardware platform, first analyzes the CMOS chips that will be used in the system. Then, the paper uses Protel 99 SE to design the principle picture and the PCB picture of the system. In this foundation, according to the programming rules of the CMOS chips used in the system, the paper exploits the driving program of the system using C51 programming language in the Windows operating system. By the way, this paper also briefly introduces the software development kits which will be used next,analyzes the limitations of system, and also proposes how to improve it.

In order to make the entire system more comprehensive,the paper also exploits the serial debugging tool in Visual C++ 6.0 to display the data from remote end in the window on computer and send data to remote end in the window form. This basically achieves the goal.

KEY WORLD wireless communication, ZigBee,Single-Chip Microcomputer, nRF2401

第一章绪论

1.1 研究背景和意义

人类利用无线通信技术的历史已经有几千年了,古时候用的烽火台就是最原始的无线通信。但这时候的无线通信技术还只是处于萌芽阶段,只有到19世纪末意大利人马可尼发明无线电报开始,人类才真正开始大规模地利用无线通信技术[1]。近数十年来随着计算机技术和电子技术的发展,无线通信技术更是以日新月异的速度向前发展,它也成为了通信领域的一个重点研究方向。

现代的无线通信技术是建立在硬件电路的基础上的,因此微电子技术[2]的发展直接制约着无线通信技术的发展。回顾集成电路的发展历程,我们可以看到,自发明集成电路至今40多年以来,”从电路集成到系统集成”这句话是对IC产品从SSI(Small Scale Integrated,小规模集成电路)到VLSI(Very Large Scale Integrated超大规模集成电路)今天特大规模集成电路发展过程的最好总结,即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统

(System-on-board)到片上系统(System-on-a-chip)的过程。随着集程度的提高,芯片的体积能耗和成本在逐步降低。这也使电子产品向便携式和低端市场发展。

虽然微电子的发展历史已经有半个多世纪,但是射频芯片[1][2]的发展却是近几年的事。从分类上来看,射频芯片属于专用集成电路。目前国际上有很多专门生产射频芯片的公司,例如Nordic公司和Chipcon公司。这些芯片一般工作在免费频段,采用专门的调制解调技术,内部集成了很多电路。像Nordic公司的NRF2401芯片,它是单片射频收发芯片,工作于2.4~2.5GHz ISM(Industry Science medicine,工业、科学、医学)频段,芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块,输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低,以-5dBm的功率发射时,工作电流只有10.5mA,接收时工作电流只有18mA,多种低功率工作模式,节能设计更方便。其DuoCeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线,同时接收两个不同频道的数据。

无线电子点菜系统是无线通信技术的一个典型应用。近些年来,随着人民生活水平的提高和生活方式的转变,餐饮业具有巨大的投资市场,被称为中国的黄金产业。人们在消费过程中对服务质量也有了更高的要求,同时餐馆之间的激烈竞争也促进了无线通信技术在餐饮业中的应用。无线电子点菜系统的目的就是利用最先进的2.4GRF无线通信技术、嵌入式移动数据库技术[3][4]、以及触摸屏的掌上电脑技术, 为餐饮业走向全面数字化提供了完整的解决方案。该系统能够提高餐馆档次、提高效率、自动结账、避免人为错误、避免跑单、实时监控餐馆状况、提供各种各样统计信息、精简人手、管理库存、提高服务品质等,为餐饮行业带来崭新的管理理念与服务手段,优化业务流程,为客户提供更好的服务,实现企业价值最大化同时又使成本最低化,是餐饮行业向信息化发展的一个重要标志。由于使用无线技术通信,可以不用进行复杂的布线,这也大大降低了餐馆的建设成本,减少了对线路维护的开支。同时,无线通信的可以移动性也使服务员随时可以和吧台联系。

无线电子点菜系统基于目前很热门的技术–嵌入式技术[3],依托一定的硬件平台。因此微电子技术的发展对系统的性能有很大的限制,目前微电子技术已经发展到了SOC(System On Chip,片上系统),集成度获得了极大的提高。同时,芯片的价格,体积和能耗进一步降低,这些都使无线电子点菜系统向移动化和大众化方向发展。可以说,随着微电子技术的进一步发展,无线电子点菜系统仍然有很大的发展空间。

1.2 无线通信技术的发展现状

按照发射功率的不同,无线通信技术可分为短距离无线通信技术和长距离无线通信技术,它们各自依托的硬件平台和通信协议也有很大不同。几种常见的长距离无线通信系统如GPRS 系统和我国即将投入使用的3G系统,它们都有一些共同的特点:使用专门的频段,需要专门的公司进行运营。由于本系统要求传输距离有限,而且对成本有限制,因此长距离无线通信协议不在考虑的范围之内,下面就重点阐述几种常见的短距离无线通信协议:

1 蓝牙[5]

爱立信在1994年开始研究一种能使手机与其附件(如耳机)之间互相通信的无线模块,4年后,爱立信、诺基亚、IBM等公司共同推出了蓝牙技术,主要用于通信和信息设备的无线连接。蓝牙工作频率为2.4GHz,有效范围大约在10m半径内。在此范围内,采用蓝牙技术的多台设备,如手机、微机、激光打印机等能够无线互联,以约1Mb/s的速率相互传递数据,并能方便地接入互联网。目前蓝牙技术开发重点是多点连接,即一台设备同时与多台(最多7台)其他设备互联。今后,市场上不同厂商的蓝牙产品将能够相互联通。

蓝牙技术的应用主要有以下3类:

1 语音/数据接入是指将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上,完成与广域网的连接。

2外围设备互连是指将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上。

3 PAN(Personal Area Net,个人局域网)如图1所示,主要用于个人网络与信息的共享与交换。蓝牙协议有以下技术特点:

(1)蓝牙工作在全球开放的2.4GHz ISM频段;

(2)使用跳频频谱扩展技术,把频带分成若干个跳频信道(hop channel),在一次连接中,无线电收发器按一定的码序列不断地从一个信道跳到另一个信道;

(3)一台蓝牙设备可同时与其它七台蓝牙设备建立连接;

(4)数据传输速率可达1Mbit/s;

(5)低功耗、通讯安全性好;

(6)在有效范围内可越过障碍物进行连接,没有特别的通讯视角和方向要求;

(7)支持语音传输;

(8)组网简单方便

正是由于蓝牙协议有以上特点,蓝牙产品涉及PC、笔记本电脑、移动电话等信息设备和A /V设备、汽车电子、家用电器和工业设备领域。蓝牙的支持者们预言说,一旦支持蓝牙的芯片变得非常便宜,蓝牙将置身于几乎所有产品之中,从微波炉一直到衣服上的纽扣。

但是蓝牙的传输距离比较短,而且蓝牙是一种还没有完全成熟的技术,尽管被描述得前景诱人,但还有待于实际使用的严格检验。蓝牙的数据传输速率也不是很高,在当今这个数据爆炸的时代,可能也会对它的发展有所影响。目前主流的软件和硬件平台均不提供对蓝牙的支持,这使得蓝牙的应用成本升高,普及难度增大。从以上各点综合考虑,蓝牙协议不适合本系统。

2 超宽带技术UWB(Ultra Wide band)[6]

超宽带技术UWB(Ultra Wide band)是另一个新发展起来的无线通信技术。UWB通过基带脉冲作用于天线的方式发送数据。窄脉冲(小于1ns)产生极大带宽的信号。脉冲采用脉位调制(Pulse Position Modulation,PPM)或二进制移相键控(BPSK)调制。UWB被允许在3.1~10.6GHz的波段内工作。它主要应用在小范围、高分辨率、能够穿透墙壁、地面和身体的雷达和图像系统中。除此之外,这种新技术适用于对速率要求非常高(大于100Mb /s)的LAN(Local Area Net,本地局域网)s或PANs。

军事部门已对UWB进行了多年研究,开发出了分辨率极高的雷达。直到2002年2月14日,美国联邦通信委员会才准许该技术进入民用领域。所以对于商业和消费领域,UWB还是新鲜事物。UWB有可能在10m范围内,支持高达110Mb/s的数据传输率,不需要压缩数据,可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。虽然说UWB技术的数据传输距离相比蓝牙技术已经获得很大提高,但是仍然不能满足本系统的技术要求。

3 ZigBee [1][7]

Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称。这一名称来源与蜜蜂的八字舞。其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。

ZigBee协议的技术特点和应用前景将在下一章详细叙述。

4 IrDA (infrared data association,红外数据标准协会)技术[5][6]

红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波,它的频率高于微波而低于可见光,是一种人的眼睛看不到的光线。由于红外线的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以更适合应用在需要短距离无线通讯的场合,进行点对点的直线数据传输,传输速率最快可达16Mbps。IRDA 将红外数据通讯所采用的光波波长的范围限定在850nm至900nm之内。IRDA技术有以下特点:

(1)它是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持;

(2)通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。

(3)主要是用来取代点对点的线缆连接;

(4)新的通讯标准兼容早期的通讯标准;

(5)小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强

(6)传输速率较高,目前4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经发布。

虽然目前IRDA技术发展已经很成熟,而且有很多公司的产品都支持这种协议。但是由于红外线的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以它只能用于视距传输,传输距离比较短,因此也不适合本系统的技术要求。

综合比较以上各个短距离无线通信协议的技术特点和本系统的要求,只有ZigBee协议能基本满足要求。而且目前支持ZigBee协议的厂商比较多,技术发展也很成熟,可以作成低成本的嵌入式产品。

1.3 论文的研究内容

无线电子点菜系统的实现是建立在硬件电路的基础上的,为了降低误码率,提高频率资源的利用律,数据必须按照一定协议传输。在发送端,数据按照一定的格式编码,然后调制到一约定的频率后发送;接受端将接收到的信号经过解调和解码后,将数据还原。

本论文的研究内容主要有两部分组成:

1.经过讨论各种无线通信协议的特点和电子技术的发展现状,在此基础上,提出了基于ZigBee协议的硬件平台。并详细分析了平台组成部分各自的原理以及功能。

2.分析了平台的编程规则,开发出了相应的驱动程序。

1.4内容安排

本文对无线电子电菜系统的硬件设计进行了深入的研究,全文共分为五章,各章节的内容安排如下:

第一章介绍了本文的研究背景和各章节的内容安排情况。

第二章介绍ZigBee协议的详细内容和一种基于ZigBee协议的芯片。

第三章在上一章的基础上提出了自己的硬件平台,详细介绍了平台的组成部分和各自的功能。

第四章和第三章相对应的,主要讲了硬件平台的驱动程序以及PC机端串行口调试工具的开发,并简单介绍了相应的软件开发工具。

第五章是总结与展望。对本文工作进行了总结,并探讨可以进一步深入研

究的方向。

第二章ZigBee[7]协议分析

ZigBee协议是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的无线网络技术。

在标准规范制订方面,主要是IEEE 802.15.4小组与ZigBee Alliance两个组织,两者分别制订硬体与软体标准。在IEEE 802.15.4方面,2000年12月IEEE成立了802.15.4小组,负责制订MAC(Media Access Control,媒体存取控制层)与物理层规范,2003年5月通过802.15.4标准;在ZigBee 联盟方面,ZigBee[7]联盟是在2002年10月由Honeywell、Mitsubishi、Motorola、Philips与Invensys共同成立,ZigBee联盟负责制订网路层、安全管理、应用界面规范,其次也肩负互通测试,目前ZigBee联盟已推出第1.0版规范(Version 1.0),成员已达150多个。

ZigBee协议依据802.15.4标准[8][9],在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以它们的通信效率非常高。IEEE802.15.4规范是一种经济、高效、低数据速率(<250 kbps)、工作在2.4 GHz和868/915 MHz的无线技术,它是ZigBee应用层和网络层协议的基

础。

相对于现有的各种无线通信技术,ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术,同时由于ZigBee 技术的低数据速率和通信范围较小的特点,也决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。所以ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。

2.1 ZigBee协议框架

ZigBee协议同其它网络通信协议一样采用分层模型,对各层所实现的功能和在整个协议中起的作用做了明确的划分,每层为其上层提供一组特定的服务。ZigBee的协议架构大致如表2.1所列。

表2.1 ZigBee的协议架构

第四层应用层

第三层网络层

第二层媒体访问层(MAC)

第一层物理层

ZigBee协议虽然是基于标准的七层OSI(Open System Interconnect,开放式系统互联)模型[10],但仅对那些涉及ZigBee的层予以定义。IEEE802.15.4-2003标准定义了最下面的两层:物理层和MAC。ZigBee联盟提供了网络层和应用层框架的协议。

相比于常见的无线通信标准,ZigBee协议套件紧凑而简单,具体实现的要求很低。以下是ZigBee协议套件的需求估计:硬件需要8位处理器,如广泛使用的80C51系列单片机[12];软件需要32KB的ROM(Read Only Memory,只读存储器),最小软件需要4KB的ROM;网络主节点需要更多的ROM以容纳网络内所有节点的设备信息,数据包转发表,设备关联表,与安全有关的密钥存储等。

1 物理层

IEEE802.15.4标准在物理层设计中面向低成本和更高层次的集成需求,才用的工作频段分别为2.4 GHz和868/915 MHz。各个频段可以使用的信道数目分别为16、10、1,各自提供250kbps,40kbps和20kbps的传输速率,其传输范围介于10-100米之间。

为了避免干扰,在各个频段均使用DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum,直接序列扩频技术)[13],以化整为零方式将一个信号分为多个信号,再经由编码方式传送信号以避免干扰,这对大部分较低端的实现来说,直接序列的应用可以使模拟电路更加简单,具有更高的容错性能。

2 媒体访问层

IEEE802.15.4标准在媒体访问层(MAC)方面,主要沿用无线局域网WLAN中IEEE802.11系列标准的CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance,载波监听多路访问与冲突避免)方式以提高系统的兼容性。这种MAC层的设计不但是多种拓扑结构网络的应用变得简单,还可以实现非常有效的功耗控制。

3 网络层

网络功能是ZigBee协议的重要特点,也是与其他无线局域网标准不同的地方。在网络层方面其主要工作在于负责网络机制的建立与管理,并且具有自我组态与自我修复功能。在网络层中ZigBee协议定义了三种角色:第一个是网络协调器,负责网络的建立以及网络位置的分配;第二个是路由器,主要负责找寻建立以及修复信息包的路由路径,并负责转发信息包;第三个是末端装置,只能选择加入他人已经形成的网络,可以收发信息包,但是不能转发,不具备路由的功能。通常,路由器和网络协调器由全功能装置(FFD)实现,而末端装置由简化功能装置(RFD)实现。在组网方式上,ZigBee主要采用图2.1所示三种方式:其一为主从方式的星形网,它需要一个能负责管理和维护网络的网络协调器和不超过65535个从属

装置;其二为簇形网络,它可以是扩展的单个星形网或者互连多个星形网络;其三为网状网(Mesh),网络中的每个FFD可以做为路由器,根据AD hoc网络路由协议来优化最短和最可靠的路径。

图2.1 三种网络拓扑结构

4 应用层

对于应用层,主要有三个部分:与网络层相连的应用支持(APS),ZigBee设备对象(ZDO)以及装置应用行规。ZigBee的应用层架构最重要的是已经覆盖了服务的观念。

对于ZigBee装置而言,当加入到一个WPAN(Wireless Personal Area Net,个人无线局域网)后,应用层的ZMO会发起一系列的初始化动作,先通过APS进行装置收寻以及服务收寻后,然后根据事先定义好的描述信息,将与其相关的装置或是服务记录在APS里的绑定表中;之后所有服务的使用,都要通过这个绑定表来查询资料的服务或者行规。而装置应用行规则是根据不同的产品设计出的不同的描述信息,以及ZigBee各层协议的参数设定。

5 安全层

安全层并非单独独立的协议,ZigBee为其提供了一套基于128位AES算法的安全类和软件,并且集成了IEEE802.15.4标准的安全元素,用来保证MAC层祯的机密性,一致性和真实性。另外ZigBee联盟也负责ZigBee产品互通性测试与认证规则的制定,让开发ZigBee产品的厂商有一个公开的场合,能够互相测试互通性。而在认证部分,ZigBee联盟一共定义了三种层次的认证,第一级认证物理层和MAC,与芯片厂有着最直接的关系;第二级认证ZigBee 协议栈;第三级认证ZigBee产品。只有通过第三级认证的产品才能贴上ZigBee的标志,所以也称作ZigBee注册认证。

2.2 ZigBee协议优缺点和应用前景

ZigBee协议是从WLAN发展过来的,经过近几年来ZigBee联盟成员[7]对标准的不断修改和完善,已经显示出了强大的生命力,但是本身还有一些缺点,这也限制了ZigBee协议的使用范围。

2.2.1 ZigBee协议的优点

功耗低:由于ZigBee网络节点设备工作周期较短、收发信息功耗较低,并且采用了休眠模式(当不传送数据时处于休眠状态,当需要接收数据时由ZigBee网络中的协调器设备负责唤醒它们),可以确保两节五号电池支持长达六个月到两年左右的使用时间。避免了频繁更换电池或者充电,从而减轻了网络维护的负担。

数据传输可靠性高:采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突。而且MAC层采用了完全确认的数据传输机制,发送的每个数据包都必须等待接收方的确认信息,从而从根本上确保了数据传输的可靠性,最大限度地降低信息损失的概率。

网络容量大:一个Zigbee网络可以容纳最多65536个从设备和一个主设备[14],一个区域内可以同时存在最多100个Zigbee网络。

时延小:针对时延敏感的应用做了优化,通信时延和休眠状态激活的时延都非常短。设备搜索时延典型值为30ms,休眠激活时延典型值为15ms,活动设备信道接入时延为15ms。

表2.2 Zigbee与蓝牙协议时延比较

设备收索时延典型值(ms)休眠激活时延典型值(ms) 活动设备信道接入时延(ms)

ZigBee技术30 15 15

蓝牙技术>=3000 3000 2

兼容性:与现有的控制网络标准无缝集成。通过网络协调器(Coordinator)自动建立网络,采用CSMA-CA方式进行信道存取。为了可靠传递,提供全握手协议。

安全性:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时各个应用

可以灵活确定其安全属性,是网络安全得到有效的保障。

实现成本低:模块的初始成本估计在6美元左右,很快就能降到1.5~2.5美元,且Zigbee协议是免专利费的。

协议套件紧凑而简单:其具体实现的要求很低。Zigbee协议套件的需求估计:8位微处理器,如80C51[10];全协议套件软件需要32K字节的ROM;最小协议套件软件大约4K字节的ROM。

2.2.2 ZigBee协议存在的问题及解决方案

802.15.4标准是ZigBee协议的基础,用它实现无线数据采集,主要有以下两个问题:

1、网络内传感器节点时钟需要同步,监控系统的多传感器信息融合时,上位机需要知道每个原始数据是何时采集的,采样的触发要求每个节点有统一的时钟;

2、其通信速率较低,而且又受到接口通信速率的限制,加之受纠错码的编码效率影响,真正的数据发送量是很低的。

解决此问题可以通过如下的途径:传感器节点采用DSP处理器,尽可能在传感器节点一级多做些数据处理工作,尽量减少原始数据的发送量,只发送有用信息。例如,对于平稳状态的原始数据可以不发送到上位机中,只发送可疑状态前后的原始数据,这样就大大减少了数据的通信量。

2.2.3 ZigBee协议应用前景

ZigBee协议特别适合数据吞吐量小,网络建设投资少,网络安全要求较高,不便频繁更换电池或者充电的场合,预计将在消费类电子设备,家庭智能化,工业控制,医疗设备控制,农业自动化和无线点菜系统等领域获得广泛的应用。

消费类电子产品和家庭智能化将是ZigBee技术最有潜力的市场,家庭可以联网的设备包括电视,录象机,PC外设,儿童玩具,游戏机,门禁系统,窗户和窗帘,照明设备,空调设备和其他家用电器等。家用设备引进ZigBee协议后将极大改善人们的居住环境和舒适度。在工业控制领域,利用传感器和ZigBee网络,可是数据的自动采集,分析和处理变得更加容易;可以作为决策辅助系统的重要组成部分,例如危险化学成分的检测,火警的早期检测和预报,高速旋转机器的检测和维护。这些应用不需要很高的数据吞吐量和连续的状态更新,重点在于低功耗,可最大限度地延长电池的寿命,减少ZigBee网络的维护成本。

在医学领域,利用传感器和ZigBee网络可以准确,实时地监测每个病人的血压,心率等情况,有助于医生快速做出反应,减少医生查房的工作负担,特别适合对重,危病患者的监护和治疗。

在现代农业中,利用传感器可以将土壤温度,氮浓度,PH值,降水量,气温,气压和采集信息的地理位置经由ZigBee网络传送到中央的控制部分,使农民能及早而且准确地发现问题,从而有助于保持并提高农作物的产量,减少发生灾害的概率。

本系统是将ZigBee协议用于餐馆的无线点菜系统,这样能够提高餐馆档次、提高效率、自动结账、避免人为错误、避免跑单、实时监控餐馆状况、提供各种各样统计信息、精简人手、管理库存、提高服务品质等,为餐饮行业带来崭新的管理理念与服务手段,优化业务流程,为客户提供更好的服务,实现企业价值最大化同时又使成本最低化,是餐饮行业向信息化发展的一个重要标志。

2.3基于ZigBee协议的芯片[1][4][5]

2002年8月ZigBee联盟成立时Honeywell,Invensys,三菱电器,摩托罗拉和飞利浦等国际上知名的大公司就是ZigBee协议的支持者。目前,ZigBee已经吸引了上百家芯片研发公司和无线设备制造公司,并且不断有新的公司加盟这一联盟。现在国际上有很多公司生产基于ZigBee协议的芯片,芯片的集成度也越来越高。例如挪威的Nordic公司的nRF系列芯片,还有Chipcon公司的无线数据传输芯片等。各个公司的芯片原理基本相同,编程规则大致相

同,因此选用Nordic公司的nRF2401,下面详细叙述一下nRF2401芯片的特点。

nRF2401无线收发一体芯片和蓝牙一样,都工作在2.4GHZ自由频段,能够在全球无线市场畅通无阻。nRF2401支持多点间通信,最高传输速率超过1Mbit/s,而且比蓝牙具有更高的传输速度。它采用SOC方法设计,只需少量外围元件便可组成射频收发电路。与蓝牙不同的是,nRF2401没有复杂的通信协议,它完全对用户透明,同种产品之间可以自由通信。更重要的是,nRF2401比蓝牙产品更便宜。所以nRF2401是业界体积最小、功耗最少、外围元件最少的低成本射频系统级芯片。

nRF2401的引脚排列如图2.2(顶视图)所示。它采用5mm×5mm的24引脚QFN封装。nRF2401的主要特点如下:

图2.2 nRF2401的引脚排列

(1)采用全球开放的2.4GHZ频段,有125个频道,可满足多频及跳频需要;

(2)速率(1Mbps)高于蓝牙,且具有高数据吞吐量;

(3)外围元件极少,只需一个晶振和一个电阻即可设计射频电路;

(4)发射功率和工作频率等所有工作参数可全部通过软件设置;

(5)电源电压范围为1.9-3.6V,功耗很低;

(6)电流消耗很小,-5dBm输出功率时的典型峰值电流为10.5mA;

(7)芯片内部设置有专门的稳压电路,因此,使用任何电源(包括DC/DC开关电源)均有很好的通信效果;

(8)每个芯片均可以通过软件设置最多40bit地址,而且只有收到本机地址时才会输出数据(提供一个中断指示),同时编程也很方便;

(9)内置CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)[16]纠检错硬件电路和协议;

(10)采用DuoCever技术可同时接收两个nRF2401的数据;

(11)采用ShockBurst TM模式时,能适用极低的功率操作和不严格的MCU执行;

(12)无需外部SAW滤波器;

(13)可100%RF检验;

(14)带有数据时隙和数据时钟恢复功能。

nRF2401的内部结构原理及外部组成框图如图2.3所示,下面介绍其工作原理。

图2.3 nRF2401的内部结构原理及外部组成框图

1 ShockBurst TM[16]模式

nRF2401的ShockBurst TM模式采用片上FIFO(First-In First-Out,先进先)出来进行低数据率的时钟同步和高数据率的传输,因此极大的降低了功耗。

ShockBurst TM发射主要通过MCU接口引脚CE、CLK1和DA TA来完成。当MCU请求发送数据时,置CE为高电平,此时的接收机地址和有效载荷数据作为nRF2401的内部时钟,可用请求协议或MCU将速率调至1Mbps;置CE为低电平可激活ShockBurst TM发射。ShockBurst TM接收主要使用MCU接口引脚CE、DR1、CLK1、DATA来实现。当正确设置射频包输入载荷的地址和大小后,置CE为高电平可激活RX。此后便可在nRF2401监测信息输入200μs,若收到有效数据包,则给MCU一个中断并置DR1为高电平,以使MCU 以时钟形式输出有效载荷数据,待系统收到全部数据后, nRF2401再置DR1为低?此时如果CE保持高电平,则等待新的数据包。若CE置低电平,则开始接收新的序列

nRF2401的DuoCeiver TM[17]技术为RX提供了两个独立的专用数字信道,因而可代替两个单独接收系统。图4所示是DuoCeiver TM同时双接收信道结构图。nRF2401可以通过一个天线接口从相隔8MHZ的两1Mbps接收机上接收数据。同时将两个数字信道的输出反馈到两个单独的MCU接口。具体的两个信道如下:

图2.4 DuoCeiver TM同时双接收信道结构图

数字信道1:CLK1,DATA,DR1;

数字信道2:CLK2,DOUT2,DR2;

应当说明的是,数字信道2的频率只有在比数字信道1的频率高出8MHZ时,才能保证正常接收。

第三章基于ZigBee协议的硬件系统的设计及实现

目前,51系列单片机非常流行,而且资料众多,因此选用51系列单片机作为开发板的MCU,通过附加一定的外围电路后,来和无线数据传输模块进行通信,实现数据的无线传输。

3.1 STC89C58RD+[10]单片机概述

STC89C58RD+系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰,高速,低功耗的单片机,指令代码完全兼容传统8051单片机,12时钟/机器周期和6时钟/机器周期可任意选择。

它具有以下特点:

1. 增强型6时钟/机器周期,12时钟/机器周期8051 CPU(Central Process Unit,中央处理器)。

2. 工作电压:5.5V -

3.4V(5V单片机)

3. 工作频率范围:0 - 40 MHz,相当于普通8051的0~80MHz.实际工作频率可达48MHz.

4. 用户应用程序空间32K字节

5. 片上集成1280 字节RAM(Random Access Memory,随机存储器)。

6. 通用I/O口32个,复位后为:P1/P2/P3是准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口),P0口是开漏输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为I/O口用时,需加上拉电阻。

7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器/ 仿真器可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,8K程序3秒即可完成一片

8. EEPROM 功能

9. 看门狗

10.共3个16位定时器/计数器,其中定时器0还可以当成2个8位定时器使用

11.外部中断4路,下降沿中断或低电平触发中断,Power Down模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒

12. 通用UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter ,通用串行接口),还可用定时器软件实现多个UART

14.工作温度范围:0 - 75℃ / -40 - +85℃

15.封装:PDIP-40,PLCC-44,PQFP-44

使用这种单片机做开发板,最大的优势就在于它支持ISP,这样不用购买昂贵的编程器/ 仿真器,直接通过串口线就能实现在线编程。而且内部集成了看门狗和Flash,简化了PCB板的制作。指令代码与51单片机兼容,这样可以用常用的51单片机软件开发工具开发驱动程序。

3.2 开发板的各个组成部分原理图以及功能

整个开发板是由单片机最小系统和它的一些外围电路组成,单片机最小系统做为整个开发板的控制中心,控制各个外围电路协调工作,完成系统设计的功能。整个系统原理图见附录2,下面详细叙述各个组成部分的原理及各自实现的功能。原理图由Protel 99SE[18][19]绘制。

3.2.1 单片机最小系统组成电路

单片机最小系统是整个开发板的控制中心,它由电源,复位电路和晶振组成。电源采用5V 供电,晶振为12MHZ。为了便于调试,将P0.4-P0.7和发光管相连,发光管为共阳极连接,这是因为开发板初上电或者或者复位后,所有的I/O口均为高电平。由于不使用外部存储器,因此将EA接高电平。为了方便调试和降低成本,因此选用USB(Universial Serial Bus,通用串口总线)方式供电。USB的即插即用特性,使对开发板供电非常方便。图3.1所示为单片机最小系统。

图3.1 单片机最小系统

3.2.2 串行口电平转换部分

大多数PC机都有一个串行通讯端口RS-232用于两台计算机间进行串行通讯。RS - 232通讯接口是一种标准化的串行接口,是为DTE(Data Terminal Equipment,远程通讯连接终端设备)与DCE (Data Communication Equipment,数据通讯设备)定义的物理接口。RS-232采用非平衡连接(又称为单端线路),在这个线路中,信号电压加到一条导线上,所有的信号电压都使用一个公共的接地线。为了提高抗干扰能力和增加传送距离,RS一232的每个脚线的信号和电平规定采用负逻辑电平,DC(-15一5V)规定为逻辑”1″,DC(+ 5-+15V)规定逻辑”0″, DC(-5一+5V规定为过渡区)。由于单片机的输入、输出电平为TTL电平,与PC机RS-232标准串行接口的电气规范不一致,因此要实现单片机与PC机之间的数据通读,必须进行电平转换。选用的电平转换芯片为MAX232,它的工作电压为+5V,和单片机的工作电源相同。由于STC89C58RD+单片机支持ISP下载,因此通过这个串行口既可以用来和PC机通信,又能将程序下载到单片机,不用购买昂贵的编程器。图3.2所示为串口电平转换部分。

图3.2 串口电平转换部分

3.2.3 LED部分

由于单片机复位后,各个引脚输出都为高电平,因此选用共阴极的LED数码管。每个数码管的使能端com1,com2,com3,com4分别接到P1.0,P1.1,P1.2,P1.3,当向使能端输出低电平,即可选通相对应的数码管。74LS244为三态输出的八组缓冲器和总线驱动器,选用的四位八段数码管本身已经集成了译码器,这样既简化了线路的连接,又降低了错误发生的概率。图3.3为LED部分。

图3.3 LED部分

3.2.4 开发板和无线数据传输模块接口部分

这一部分有两部分组成:由于nRF2401的工作电压为1.9V-3.6V,工作电压超过3.6V就会烧坏芯片。而开发板的电源为5V,因此为了使系统工作,必需要有5V电平转换为3.3V电平的部分。为了实现这一过程,选用LM1117-MAX3.3作为核心芯片。LM1117是一个低压差电压调节器系列,其压差在1.2V输出,负载电流为800mA时为1.2V。LM1117提供电流限制和热保护,电路包含1个齐纳调节的带隙参考电压以确保输出电压的精度在±1%以内。LM1117系列具有LLP、TO-263、SOT-223、TO-220和TO-252 D-PAK封装;此外为了使两个模块直接相连,将P2口的部分引脚用排针引到一起,排针间距为100mil,标准DIP 插针。图3.4为开发板和无线数据传输模块接口部分,图3.5为5V电平转3.3V电平部分。

图3.4 开发板和无线数据传输模块接口部分

图3.5 5V电平转3.3V电平部分

3.2.5 键盘部分

图3.6 键盘部分

键盘部分用来实现人机通信。有四个按键开关构成,分别为S5(P3.3/INT1), S6(P3.4/T0), S7(P3.5/T0), S5(P3.2/INT0),正常情况下均为高电平。当键按下后,输出为低电平。由于四个键盘的组成一样,这里只画出了S5的电路图。图3.6为键盘部分。

3.3 无线数据传输模块

通过仔细的比较和反复的论证后,决定选用nRF2401芯片作为无线模块的核心芯片,它的特点在上一章已经详细论述,这里不在重复。nRF2401芯片的典型应用电路如图3.7所示。图3.7 nRF2401芯片的典型应用电路

从图11可以看出,只需要很少外围电路就可以组成无线数据传输模块。

它与开发板的接口电路为图3.8

各个接口的要求如下:

(1) VCC脚接电压范围为1.9V~3.6V之间,不能在这个区间之外,超过3.6V将会烧毁模块。推荐电压3.3V左右。

(2) 除电源VCC 和接地端,其余脚都可以直接和普通的5V 单片机IO 口直接相连,无需电平转换。当然对3V 左右的单片机更加适用了。

(3) 硬件上面没有SPI的单片机也可以控制本模块,用普通单片机IO口模拟SPI不需要单片机真正的串口介入,只需要普通的单片机IO口就可以了,当然用串口也可以了。

(4)6脚,12脚为接地脚,需要和开发板的逻辑地连接起来。

图3.8 无线数据传输模块与开发板的接口电路

3.4 无线数据传输模块和开发板的PCB图设计

PCB板是一块绝缘材料,在表面合理安放各种电子元件,并安排连接电子元件引脚间的铜膜导线,在不同的表面间有连接不同表面的铜导孔。

随着电子技术的不断发展进步,PCB在复杂程度和应用范围方面都有了长足的进步,按复杂程度来分,可以将PCB板分为3类:1.单面印刷电路板;2.双面印刷电路板;3.多层印刷电路板。为了方便布线,本系统所用的开发板和无线数据传输模块均为双层印刷电路板。PCB的生成主要由四个过程组成:其一是原理图的生成;其二是根据已经生成的原理图产生对应的网络表,网络表是PCB图和原理图的纽带;第三步是新建一个PCB文件,并导入网络表;第四步是将合理布局元件,并用导线将元件的引脚连起来。

3.4.1 开发板的PCB图

将开发板的原理图按照以上的步骤生成相应的PCB图。如图3.9所示:

在PCB图设计的所有过程中,原理图在上一节已经生成。网络表的生成也比较简单。由于PCB图上使用元件的封装来代表元件,因此原理图中各个元件都要明确有自己的封装方式,而且在绘制PCB图前必须将用到的封装所在的封装库调入。否则,在调入网络表的过程中将会出现元件丢失的错误。

图3.9 开发板的PCB图

开发板上主要用到两个封装库:Advpcb.ddb和Miscellaneous.ddb.另外由于USB电源接口,电源开关,键盘和四位八段数码管没有对应的封装,因此需要使用元件库编辑器建立新元件封装。图3.10为键盘封装,图3.11为USB封装,图3.12为开关封装,图3.13为四位八段数码管封装。

图3.10 键盘封装图3.11 USB封装

图3.12 开关封装图3.13 四位八段数码管封装

各个元件的封装的引脚的序号必须和原理图中引脚的序号保持一致,不然将会在调如网络表过程中出现管脚丢失的错误。

下面再重点分析一下布线的过程。

布线是完成产品设计的重要步骤,可以说前面的准备工作都是为它而做的,在整个PCB中,以布线的设计过程限定最高,技巧最细、工作量最大。本系统的PCB布线为双面布线,布线的方式有两种:自动布线及交互式布线。但由于自动布线效果不好,往往实际的效果和预计效果有很大的出入,因此全部使用交互式布线。布线过程中充分考虑到如何降低元件字之间互相的干扰。

首先根据印制线路板电流的大小,尽量加租电源线宽度,减少环路电阻,它们的关系是:地线>电源线>信号线。同时使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致,这样有助于增强抗噪声能力。线条有讲究:有条件做宽的线决不做细;高压及高频线应园滑,不得有尖锐的倒角,拐弯也不得采用直角。

由于采用双层设计,因此不可避免地将会使用到过孔。过孔太多,沉铜工艺稍有不慎就会埋下隐患。所以,设计中应尽量减少过线孔。此外,应该合理布置电源滤波/退耦电容:一般

在原理图中仅画出若干电源滤波/退耦电容,但未指出它们各自应接于何处。其实这些电容是为开关器件(门电路)或其它需要滤波/退耦的部件而设置的,布置这些电容就应尽量靠近这些元部件,离得太远就没有作用了。

3.4.2 无线数据传输模块的PCB图

由于无线数据传输模块的核心芯片工作在2.4GHZ,因此在设计PCB图时对干扰的控制要格外重视。在PCB设计时,必须考虑到各种电磁干扰,注意调整电阻、电容和电感的位置,特别要注意电容的位置。

nRF2401的PCB为双层板,底层一般不放置元件,顶层的空余地方敷上铜,这些敷铜通过过孔与底层的地相连。nRF2401的供电电源应通过电容隔开,这样有利于给nRF2401提供稳定的电源。在PCB中,尽量多打一些通孔,使顶层和底层的地能够充分接触。nRF2401模块的PCB如图3.14所示。

图3.14 无线数据传输模块的PCB图

第四章硬件驱动程序和串行口调试工具

驱动程序是硬件电路的灵魂,没有驱动的硬件电路是没有用的。STC89C58RD+是51类单片机,可以像开发其他51单片机驱动一样开发它的驱动程序。单片机软件开发平台选择比较流行的Keil uVision2,因为现在关于Keil uVision2软件的资料很多,这样上手就会很快。

串行口调试工具是用来将PC机上的数据通过串行口发送到单片机,和PC机接收从单片机发送过来的数据。选用Visual C++ 6.0来开发串行口调试工具,Visual C++ 6.0是微软公司推出的一款优秀开发工具,代码紧凑,运行速度快,而且比较适合低层开发。

4.1 硬件驱动程序

整个数据传输系统有两部分组成:与PC机相连的开发板为主机端,它不能移动,接收从机端发送过来的数据,并向从机端发送指令;可以移动的为从机端,它由开发板和无线数据传输模块组成。由于两端的地位和功能不同,因此对应的驱动程序也不同。

使用Keil uVision2开发硬件驱动程序,它支持众多不同公司的MCS51架构的芯片,它集编辑,编译,仿真等于一体,同时还支持,PLM,汇编和C语言的程序设计,它的界面和常用的微软VC++的界面相似,界面友好,易学易用,在调试程序,软件仿真方面也有很强大的功能。因此很多开发51应用的工程师或普通的单片机爱好者,都对它十分喜欢。51 的编程语言常用的有二种,一种是汇编语言,一种是C 语言。汇编语言的机器代码生成效率很高但可读性却并不强,复杂一点的程序就更是难读懂,而C 语言在大多数情况下其机器代码生成效率和汇编语言相当,但可读性和可移植性却远远超过汇编语言,而且 C 语言还可以嵌入汇编来解决高时效性的代码编写问题。对于开发周期来说,中大型的软件编写用 C 语言的开发周期通常要小于汇编语言很多。综合以上C语言的优点,在开发时选择了C51语言.

4.1.1 主机端硬件驱动程序

主机端的硬件驱动程序主要有两种功能:实现开发板通过串行口和PC机通信;实现开发板通过某些I/O口和无线数据传输模块进行通信。

STC89C58RD+单片机的串行口是一个全双工通信接口,即能同时进行发送和接收,它可以作UART用,也可以作为同步移位寄存器用,其祯格式和波特率可以通过软件编程来设置,在使用上非常方便。

STC89C58RD+单片机串行口的工作方式和波特率由控制寄存器SCON和特殊功能寄存器PCON组成。

串行口控制寄存器SCON:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI

特殊功能寄存器PCON:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

SMOD

串行口可以通过软件设置四种工作方式,各种工作方式的数据格式和波特率均有所不同,这四种工作方式如下:

1. 方式0

当设定SM1、SM0为00时,串行口工作于方式0,在方式0下,RXD为数据输入/输出端,TXD为同步脉冲输出端,发送或接收的数据为8位,低位在前,高位在后,方式0的波特率固定震荡频率的1 /12,也就是每一机器周期传送一位数据。方式0可以外接移位寄存器,将串行口扩展为并行口,也可以外接同步输入/输出设备。发送完毕后,硬件自动将TI置1。再次发送数据前,需要软件将TI位清0。

REN为1时,单片机允许接收数据。RXD为数据接收端,接受数据保存到SBUF接收缓冲器中。发送完毕后,硬件自动将RI置1。再次接收数据前,需要通过软件将RI清0。

2. 方式1

当设定SM1、SM0为01时,串行口工作方式1。方式1为波特率可变的8位异步通信方式,由TXD发送RXD接收,一帧数据为10位,1位起始位(低电平),8位数据位(低位在前)和1位停止位(高电平),波特率取决于定时器的T 溢出率(1/溢出周期)和波特率的选择位SMOD。

3.方式2和方式3

当设定SM0、SM1为10或11时,串行口工作于方式2或方式3,这两种方式都是9位异步通信,仅波特率不同,适用于多机通信。在方式2或方式3下,数据由TXD发送RXD 接收,1帧数据为11位,1位起始位(低电平),8位数据位(低位在前),1位可编程位(第9位数据,用作奇偶校验或地址/数据选择),1位停止位(高电平)。与方式1相比,多了一位可编程位,发送时,第9位数据为TB8,接收时,第9位数据送入RB8。

通过以上单片机串行口各种工作方式的比较,由于使用一个开发板和PC机进行单独的通信,因此工作方式1比较适合系统的要求。通过设置合适的波特率和帧格式,来实现开发板和PC机之间准确的数据传递。

由于PC机和单片机的处理速度的不同,PC机给开发板发送数据时,单片机采用中断的方式进行数据接收。通过软件设置单片机的传输属性参数为”9600,N,8,1″,来实现和PC 机端串行口传输速率同步。开发板向PC机发送数据时,采用查询方式,这样可以节省单片机有限的资源。

开发板还要通过专门的接口和无线数据传输模块进行数据交换,由于系统设计为点对点通信,因此只使用了nRF2401一个信道。nRF2401的数据传输方式为同步传输,因此使用普通的I/O口通过软件方式模拟SPI方式传输。

nRF2401有四种工作模式:收发模式,配置模式,空闲模式和关机模式[16][17]。工作模式由PWR_UP 、CE、TX_EN和CS三个引脚决定,详见表4.1。

表4.1 nRF2401的各种工作模式的设置方式

工作模式PWR_UP CE CS

收发模式1 1 0

配置模式1 0 1

空闲模式1 0 0

关机模式0 * *

前文已经讲过有关nRF2401的收发方式,这里重点讨论一下它的配置方式。nRF2401的所有配置工作都是通过CS、CLK1和DA TA三个引脚完成,把其配置为ShockBurstTM收发模

式需要15字节的配置字。

ShockBurst TM的配置字可以分为以下四个部分:

(1)数据宽度:声明射频数据包中数据占用的位数。这使得nRF2401能够区分接收数据包中的数据和CRC校验码;

(2)地址宽度:声明射频数据包中地址占用的位数。这使得nRF2401能够区分地址和数据;

(3)地址:接收数据的地址,有通道1的地址和通道2的地址;

(4)CRC:使nRF2401能够生成CRC校验码和解码。

nRF2401的配置字如表4.2所示:

在配置模式下要保持PWR_UP引脚为高电平,CE引脚为低电平,配置字从最高位开始,依次写入nRF2401。在CS引脚的下降沿,新送入的配置字开始工作。

表4.2 nRF2401的配置字

位位数名字功能

Shockb

Brst T

M 配置143:120 24 TEST 保留

119:112 8 DATA2_W 接收频道2有效数据长度

111:104 8 DATA1_W 接收频道1有效数据长度

103:64 40 ADDR2 接收频道2的地址,最高为5字节

63:24 40 ADDR1 接收频道1的地址,最高为5字节

23:18 6 ADDR_W 接受频道地址位数

17 1 CRC_L 8位或16位CRC校验

16 1 CRC_EN 使能CRC校验

常用器件配置15 1 RX2_EN 使能第二频道

14 1 CM 通信方式设置

13 1 RFDR_SB 发射数据速率

12:10 3 XO_F 晶震频率

9:8 2 RF_PWR 发射输出电源

7:1 7 RF_CH# 频道设置

0 1 RX_EN 接收或发送操作

开发板通过串行口和PC机交换数据的流程图如下:

图4.1 开发板和PC机通过串行口交换数据的流程图

开发板通过IO口和无线数据传输模块进行数据交换的流程图为图4.2。

图4.2开发板通过IO口和无线数据传输模块进行数据交换的流程图

4.1.2 移动端驱动程序

移动端的开发板的结构和PC机端的开发板的结构完全相同,但由于它不需要和PC机通信,只需要和无线数据传输模块进行通信。因此相对另一端的驱动简单一些。具体编程规则在上一节已经详细叙述,这里不再多说,具体的程序是PC机端程序的一部分。

4.2 串行口调试工具

串行口调试工具是用微软公司的visual c++6.0[20][21]开发的。几乎所有世界级的软件,从业界领先的Web浏览器到面向任务的企业应用,都是使用Microsoft Visual C++开发系统来开发的。要用C++来开发Windows和Web上的高性能应用程序,Visual C++是效率最高的首选工具。Visual C++ 6.0在不牺牲灵活性、性能和控制力度的同时,给C++带来了更高水平的生产效率。它具有可视化的界面,封装了大量的类,使界面制作变的很简单,使用它可以

方便快捷地开发Windows环境下的应用程序。visual c++6.0专门为串行口通信提供了Mscomm[20][21]控件,使用该控件程序员不必花时间去了解比较复杂的API函数,通过简单修改控件的属性和使用控件提供的方法就可以实现对串口的配置,完成串口发送和接收数据。

4.2.1串行通信的基本原理

串行端口的本质功能是作为CPU和串行设备间的编码转换器。当数据从CPU经过串行端口发送出去时,字节数据转换为串行的位。在接收数据时,串行的位被转换为字节数据。在Windows环境下,串口是系统资源的一部分。应用程序要使用串口进行通信,必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求(打开串口),通信完成后必须释放资源(关闭串口)。32位下串口通信程序可以用两种方法实现:利用ActiveX控件;使用API通信函数。在本次课程设计中,所用到的是MFC的MSComm控件,下面先将这个关键的控件做一下简单的介绍。

Microsoft Communications Control(以下简称MSComm)是Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件,为应用程序提供串行通信功能,它为应用程序提供了通过串行接口收发数据的简便方法。MSComm控件在串口编程时非常方便,其实际上是调用了API函数,但我们不必再了解复杂的API函数就可控制串行通信。通信的过程,实际上是对属性的操作和对控件事件的响应。

在Windows操作系统中,串行通信采用”事件通知”方式,支持数据按块传送。进行通信时,Windows开辟一个用户定义的输入输出缓冲区,每接收一个字符就产生一个低级硬件中断,串行驱动程序立即取得控制权,并将字符放入输入数据缓冲区,然后将控制权返还正在运行的应用程序。如果输入数据缓冲区满了,驱动程序用当前定义的流控制机制通知发送方停止发送数据。发送数据也采用类似的处理方式,应用程序将需要发送的数据放入输出数据缓冲区,串口每发送一个字符就产生一个低级硬件中断。

Visual C++ 6.0通信控件Mscomm提供了功能完善的串口数据的发送和接收功能,Mscomm 控件具有两种处理方式:一是事件驱动(Event-driven)方法,一是查询法。

1)事件驱动方式。当通信事件发生时,MSCOMM控件会触发OnComm事件,调用者可以捕获该事件,通过检查其CommEvent属性便可确认发生的是哪种事件或错误,从而进行相应的处理。这种方法的优点是响应及时、可靠性高。

2)查询方式。在程序的每个关键功能之后,可以通过检查CommEvent属性的值来查询事件和错误。如果应用程序较小,这种方法可能更可取。例如,如果写一个简单的电话拨号程序,则没有必要每接收1个字符都产生事件,因为惟一等待接收的字符是调制解调器的”确定”响应。

在使用MSCOMM控件时,1个MSCOMM控件只能同时对应1个串口。如果应用程序需要访问和控件多个串口,那么必须使用多个MSCOMM控件。

在VC++中,MSCOMM控件只对应着1个C++类–CMSComm。由于MSCOMM控件本身没有提供方法,所以CMSComm类除了Create()成员函数外,其他的函数都是Get/Set函数对,用来获取或设置控件的属性。MSCOMM控件也只有1个OnComm事件,用来向调用者通知有通信事件发生。

MSCOMM控件有许多很重要的属性,限于篇幅只给出几个较为重要和常用的属性。

表4.3 MSCOMM控件的重要属性

属性说明

CommPort 通信端口号

Settings 以字符串形式表示的波特率、奇偶校验、数据位

PortOpen 通信端口的状态,打开或是关闭

Input 接收数据

Output 发送数据

InputMode 接收数据的类型:0为文本;1为二进制

表4.4 程序中用到的所有控件,以及它们的ID

控件ID 标题

按钮ID_SEND 发送

按钮ID_CLEAR 清空

编辑框IDC_EDIT_SEND

编辑框IDC_EDIT_RCV

静态文本IDC_STA TIC 接收缓冲区

静态文本IDC_STA TIC 发送缓冲区

组框IDC_STATIC 端口选择

单选按钮IDC_1 端口1

单选按钮IDC_2 端口2

mscomm IDC_MSCOMM

表4.5 用到的变量和变量的类型

Control IDS Type Member

IDC_EDIT_SEND CString m_str_send

IDC_EDIT_RCV CString m_str_recv

IDC_MSCOMM CMSComm m_mscomm

Object IDS Messages Function

ID_SEND BN_CLICKED OnSend

ID_CLEAR BN_CLICKED OnClr

IDC_1 BN_CLICKED On_Com1

IDC_2 BN_CLICKED On_Com2

IDC_MSComm OnComm OnComm

4.2.2程序设计原理

第一步:初始化串行口。调用SetCommPort()函数,选择使用的端口好,然后设置波特率发送接收的处理方式,以及数据的传输方式,最后将串口打开。

第二步:发送数据。将要发送的字符串变成特定的类型后,调用函数SetOutput(),将数据发送到发送缓冲区

第三步:接受数据。将接收缓冲区中的数据通过GetInput()函数读出,并将它转换为Cstring 类型,显示在界面上。

程序的各个主要部分和一些流程图:

(1)登陆界面后,程序首先将接收缓冲区和发送缓冲区清空

程序如下:

m_str_send=” “;

m_str_recv=” “;

UpdateData(FALSE);

(2)然后进行串行口的初始化,也即是设置MSComm控件的各种属性。首先要进行端口的选择,由于所用到的计算机只有两个串行口,因此本程序只给了两个选择,具体的程序代码如下:

void CMyDlg::On_Com1()

{

if(m_mscomm.GetPortOpen())

m_mscomm.SetPortOpen(FALSE);

m_mscomm.SetCommPort(1);

m_mscomm.SetSettings(”9600,n,8,1″);

m_mscomm.SetRThreshold(1);

m_mscomm.SetSThreshold(0);

m_mscomm.SetInputLen(0);

m_mscomm.SetInputMode(1);

m_mscomm.SetPortOpen(TRUE);

}

void CMyDlg::On_Com2()

{

if(m_mscomm.GetPortOpen())

m_mscomm.SetPortOpen(FALSE);

m_mscomm.SetCommPort(2);

m_mscomm.SetSettings(”9600,n,8,1″);

m_mscomm.SetRThreshold(1);

m_mscomm.SetSThreshold(0);

m_mscomm.SetInputLen(0);

m_mscomm.SetInputMode(1);

m_mscomm.SetPortOpen(TRUE);

}

1)CommPort:分别选1和2。

2) Setting设置或返回串行端口的波特率:9600、无奇偶校验位、数据位数为8、1位停止位。

3) InBufferSize:设置接收缓冲区为1024字节。

4) RThreshold:设置当接收缓冲区内字节个数为1时,触发MSCOMM的OnComm事件,然后由计算机将接收缓冲的数据读出,并将接收缓冲区清空。

5) InputLen:值为0,设置INPUT读取整个缓冲区的内容。

6) OutBufferSize:设置发送缓冲区为512字节。

(3)发送数据的源程序代码

void CMyDlg::OnSend()

{

if(!m_mscomm.GetPortOpen())

m_mscomm.SetPortOpen(TRUE);

UpdateData(TRUE);

m_mscomm.SetOutput(COleVariant(m_str_send)); //发送数据

}

将文本框内的字符串送到变量m_str_send中,然后将字符转化为ColeVariant类型的数据,再通过SetOutput函数将数据发送到发送缓冲区中。

(4)接收数据的源程序代码

void CMyDlg::OnComm()

{

V ARIANT variant_tmp;

COleSafeArray safearray_tmp;

BYTE buf[2048];

CString str_tmp;

if(m_mscomm.GetCommEvent()==2)

{

variant_tmp=m_mscomm.GetInput();

safearray_tmp=variant_tmp;

len=safearray_tmp.GetOneDimSize();

for(i=0;i

safearray_tmp.GetElement(&i,buf+i);

for(i=0;i

{

BYTE ch=*(char*)(buf+i);

str_tmp.Format(”%c”,ch);

m_str_recv+=str_tmp;

}

}

UpdateData(FALSE);

}

当m_mscomm.GetCommEvent()==2时候,数据到来,触发OnComm事件,调用该函数。首先通过m_mscomm.GetInput()将接收缓冲区内的数据读到变量variant_tmp中,再将variant_tmp赋予safearray_tmp来实现数据类型转化为ColeSafeArray。通过safearray_tmp.GetOneDimSize()求出接收到的字符的总长度,再将每个ColeSafeArray变量转化为Byte类型的变量,最后转化为字符类型,并将它显示在文本框内。

void CMyDlg::OnComm() 的流程图:

图4.3 void CMyDlg::OnComm() 的流程图

(5)清空功能函数源代码

void CMyDlg::OnClr()

{

m_str_send=” “;

m_str_recv=” “;

UpdateData(FALSE);

}

总的程序流程图如图4.4所示

图4.5是PC机通过端口1向单片机发送数据时候的图型界面。进入界面后,首先要进行根据连接的串行口选择要初始化的端口,然后使用键盘在发送缓冲区内输入一系列的字符。等单片机开发板上电后,单击发送按键将数据发送出去。

图4.6是PC机通过串口接收单片机发送过来的数据时候的图形界面。在缓冲区接收的数据为二进制形式,程序内已经将这些二进制转化为字符串在界面上显示。

图4.7是串行口调试工具初始运行时候的图形界面。

事件驱动方式时,由计算机直接管理,字节之间不可控,而且单片机串行口和PC机串行口速率差别较大,接收程序一定要精心合理的设计,才能使传输稳定可靠,否则很容易出现意想不到的问题。在调试过程中,如果不小心将串行口调试工具的波特率和开发板串行口的波特率设置为不同,就会出现错误。程序中已经将串行口的波特率设置为9600bps,这样可以

图4.5通过端口1进行发送时候的图型界面

图4.6 通过串口接收时候的图形界面

图4.7 串行口调试工具的运行界面

第五章总结与展望

5.1 全文总结

通过这次毕业设计,我学到了不少课本上没有的知识,也锻炼了自己的动手能力,将以前学过的零散的知识串到一起。

首先在毕业设计刚开始的调研阶段,我学会了怎么通过各种方式查询相关的资料。通过对这些资料的学习,我大致了解了无线通信的发展现状以及未来的发展趋势,认识到目前无线通信方面的各种各样的协议,以及它们之间的竞争。了解了无线通信方面的先进技术,这些都为我未来的学习指明了方向。

我毕业设计主要涉及硬件和软件两个方面的内容,通过这些我的硬件和软件开发能力都获得了提高。首先在硬件方面,基本了解了电子产品的开发流程和所要做的工作。基本掌握了Protel 99 SE设计原理图和简单的PCB图的方法,并设计了一个单片机最小系统。通过开发板的设计和硬件搭建的过程,使我对51系列单片机的接口有了更深层次的理解,熟悉了一些单片机常用的外围电路的引脚和连接方法,如LED数码管,键盘等。

在软件方面,通过串行口调试工具的开发,我基本掌握了Visual C++ 6.0的使用方法,加深了对类封装的理解。通过开发板驱动程序的开发,使我熟练掌握了Keil uVision2,熟悉了51系列单片机内部的寄存器和编程规则,以及如何控制外围电路。

当然,由于单片机功能的局限性,当面对很复杂的系统时像无线点菜系统,单片机就不太合适。这是因为单片机的引脚过少,能够使用操作系统过于简单,不能进行复杂的工作调度,也不能驱动复杂的外围电路,因此使用单片机完全实现点菜系统的要求比较困难。

近几年来,处理器已经发展到32位机,尤其是以ARM(Advanced RISC Machines)为内核的32位处理器受到越来越多嵌入式开发人员的青睐。ARM处理器支持复杂的嵌入式操作系统,例如Win CE,UClinux等。可以进行复杂的功能调度,而且能够驱动比较复杂的外围电路例如触摸屏等。这样使用ARM处理器和嵌入式操作系统,配合嵌入式移动数据库技术,更能完成点菜系统的要求。所以,毕业设计也给我将来的学习指明了一个方向。

单就本论文而言,主要完成了以下工作:

1.在ZigBee协议的基础上,以51系列单片机为处理器,配合一定的外围电路构建了硬件开发平台。

2.用C51语言为硬件部分编写驱动程序,并用Visual C++6.0开发了串口调试工具。

5.2 研究展望

目前,无线通信的各种技术呈现百花齐放的局面。但是随着经济的发展,人民需求的提高,无线通信技术依然有很大的发展空间。在以下方面仍然有很长的路要走。

1随着IP(Internet Protocol,网际协议)技术的发展,无线通信网和IP网有融合的趋势。尤其是多媒体信息需求的增加,多媒体信息对实时性要求不高的特点,使得利用无线通信网传输多媒体信息成为一大热门。

2随着人民生活水平的提高,生活方式的转变,无线通信技术必然向移动化和便携化方向发展。

3由于无线频谱资源有限和无线通信传输信道的特殊性,使得如何提高频谱资源的利用率以及提高抗干扰能力成为未来很热门的研究方向。

4 现代微电子技术发展迅猛,摩尔定理仍然有效,集成电路技术已经发展到SOC,32位的ARM处理器已经得到了广泛的应用。因此在未来越来越复杂的嵌入式系统开发中,32位处

无线点菜宝无线基站使用说明

. . 木一无线基站 使 用 说 明 书

尊敬的客户首先非常感谢您选择使用我公司生产的硬件产品。无线基站是我公司自行研发的餐饮管理系统中重要的硬件部分,它负责点菜器与PC机之间上下行数据无线通讯。无线基站的下行还可以负责把PC机更新后的数据下载到点菜器里。无线基站经过多年潜心研发,从数据传输的稳定性、安全性、工作效率等等都是非常优秀的。 注意事项: ◆由于点菜机所使用的是国际业余频段433MHZ,可能会与 同频段的无线通信设备(如对讲机、无线呼叫器等)产生干扰,所以在使用时首先应了解在使用环境中有无此类设备,若存在此类设备,应检查其所占的无线通信频段,避免点菜机与其使用相同的频段,否则会干扰无线通信,影响通信距离。 ◆基站在安装时应首先进行实地测试,仔细检查有无通信 死角,选择最合适的安装位置,注意不要在靠近金属门或电气装置、电机等附近使用,以免影响设备的正常使 - 2 -

用。 请不要随意拆卸、改装本设备,以免发生故障或事故。 一、示意图 指示灯说明: 1、Power:电源指示灯。打开电源开关后,此灯常亮; 2、TX:无线信号发送指示灯。发送无线信号时,此灯亮; 3、RX:无线信号接收指示灯。接收无线信号时,此灯亮; 4、Net:CPU工作状态指示灯。基站工作正常时,此灯在闪 烁状态;发送或接收信号时此灯的闪烁频率有变化 属正常现象; - 3 -

5、CH1、CH2、CH3、CH4:四灯组成频段指示灯。 二、功能说明 基站负责手持和PC之间的数据传递。手持的点餐数据通过无线方式传送给基站,基站将手持数据以有线方式传送给PC,PC将回馈信息通过基站传送给手持。基站的另一功能是,手持的数据更新,即菜品下载。点击“菜单下载”按钮后,点击开始下载,基站进入下载状态,在手持提示全部更新完毕后,点击“停止下载”按钮,基站进入正常通讯状态。 三、安装说明 无线基站采用的是标准的PC机串口连接方式。随机带附件-DB9串口通讯电缆线,一头是孔插PC机串口,另一头是针插无线基站。接通随机附件直流电源和无线天线后,打开PC 机和无线基站。 1、无线基站与PC连接的串口要与配置串口一致! 2、基站的两个RJ45口为485接口。485接口的优点是传输距 离远。基站与PC机之间使用标准网线连接即可。使用此接口传输距离可以达到300米以上。但是需要配RS-232/RS-485转换器。 3、在PC和基站距离比较远,DB9串口线的长度不够时,可以 将串口线延长,延长线的制作请参照DB9串口线延长方法。 - 4 -

基于单片机的无线充电器设计

基于单片机的无线充电器设计 学生: 学生学号: 院(系):电气信息工程学院 年级专业:电子信息工程 指导教师: 助理指导教师: 二〇一五年五月

摘要 随着用电设备对供电质量、可靠性、方便性、安全性、特殊场合、特殊地理环境等要求的不断提高,接触式的电能传输方式对于满足实际需要越来越显得捉襟见肘了。与此同时,无线电能传输系统,摆脱了线路的限制,实现电器和电源的完全分离,具有无线传输电能、设备体积小、传输效率高、便于携带和集成等优点。 本课题设计介绍了一种运用新型的能量传输利用电磁波感应原理和有关的交流感应技术,采用STC12C5A60S2低功耗单片机作为无线传能充电器的监测控制核心,实现电流控制和电压控制功能,电能充满后给出充满提示且自动停止充电。基于STC12C5A60S2单片机控制发射端和接收端产生的相应交流信号来进行充电的智能无线充电器。 利用设计通过对系统的硬件部分和软件部分的设计实现无线能量传输,在距离发射线圈的指定围对小型用电器如手机、MP3等直接充电。硬件部分包括高效直流稳压模块、驱动模块、显示模块、控制模块等的设计;软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图,并通过C语言实现相应的编程要求。通过理论分析和仿真证明,建立谐振耦合无线电能传输系统模型以及谐振耦合无线电能传输系统模型,通过计算得出了系统中电路参数与输出功率的关系。设计并制作谐振耦合无线电能装置,使用LCD1602设计显示,实时充电电压显示。 关键词无线电能传输,谐振耦合,无线充电器, LCD1602,STC12C5A60S2单片机

ABSTRACT This paper introduced the use of a power transmission technology, wireless power supply technology model, using the principle of electromagnetic induction and the induction technology,intelligent wireless charger for charging the AC signal based on the STC12C5A60S2 single-chip microcomputer to control the transmitting end and the environment and other requirements continue to increase, the power transmission mode of contact to meet the actual needs become more and more difficult. At the same time, wireless power transmission system, get rid of the limit line, completely separate electrical and power, with the wireless transmission of electrical energy, the equipment has the advantages of small volume, high transmission efficiency, easy to carry and integration. In the rapid development of science and technology in 21 Century, the prospects for the development of intelligent wireless charger . The design through the design of the hardware part and the software part of the system to achieve the wireless energy transmission, within the specified range of the transmitting coil in small appliances such as mobile phone, MP3 and other direct charge. The hardware part includes efficient DC power module, drive module, display module, control module and so on; the software part is mainly based on the design thought of the system design of the main program and the subprogram flow chart, and through the C language to achieve the corresponding programming requirements. relationship between the circuit parameters and the output power of the system. The design and fabrication of resonant coupling wireless device, using the LCD1602 design draw progress bar shows charging, charging voltage, charging time display. Key words radio transmission, resonant coupling, wireless charger ,LCD1602 STC12C5A60S2

餐馆点餐系统课程设计

软件工程设计报告 ——餐馆点餐系统 班级:XXX 姓名:XXXX 学号:XXXX

目录 第一章绪论 (1) 1.1 现实背景和理论背景 (1) 1.2 研究目的 (2) 1.2 目的 (2) 第二章系统需求分析 (3) 1.引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2项目背景 (3) 2.术语定义 (3) 3.参考资料 (3) 4.目前餐饮企业工作流程 (3) 5.所建议系统的工作流程 (4) 6.产品功能 (5) 7.软件需求描述 (6) 8.系统用例图 (6) 9.软件接口 (8) 第三章系统设计 (9) 1.系统部署图设计 (9) 2.数据库设计 (10) 2.1命名规范 (10) 2.2安全设计 (10) 2.3概念设计 (10) 2.4物理设计 (12) 2.5函数设计 (14) 3.系统模块设计 (15) 4.系统架构设计 (16) 5.客户端系统目录结构 (17)

6.系统类图设计 (17) 7.主要模块设计 (21) 7.1登录模块设计 (21) 7.2点餐模块设计 (21) 第五章测试概要 (23) 1.测试用例设计 (23) 2.测试环境与配置 (23) 3.测试方法(和工具) (23)

第一章绪论 1.1 现实背景和理论背景 1.1.1现实背景 我国的餐饮市场经过30多年的改革开放及发展,可以说我国正迎来一个餐饮业大发展的时期,市场潜在力量巨大,远景很是广阔。根据中国烹饪协会发布的2009年度餐饮业发展报告显示,即便在经济遭受重创的2009年,全社会餐饮业零售额达依然到17998亿元,同比增长16.8%。其中,每月的零售额均超过1300亿元,增长率稳定在14.4%至21.6%。在各类消费性支出中增幅居前,仅次于交通和通信支出。并且预计2012年餐饮市场还将继续增长,营业额也将达到20000亿元。 与此同时,我国餐饮业发展的质量和内涵也发生了重大变化。行业的经营领域和市场空间不断拓宽,经营档次和企业管理水平不断提高,经营业态日趋丰富,投资主体和消费需求多元化特点更加突出,网点数量和人员队伍继续扩大;餐饮市场更加繁荣,消费的个性化和特色化的趋势明显,追求健康营养和连锁规模发展成为主题。集团化、品牌化、产业化和国际化的发展步伐加快,餐饮现代化的进程不断推进。 近几年来,中国餐饮业的发展一直保持强劲快速增长同时,也看到目前餐饮行业普遍存在的问题。餐饮企业的发展一直处于自我摸索、自我运作、自我积累和自我完善为主的状态,利润低、承载重、支撑小、发展难的特点突出。餐饮企业在产品标准化技术设备开发、连锁管理体系的建立、专业人才的培养、吸纳资本投入、理论指导和信息交流等方面的条件十分不足,存在着技术开发与设备配套难、管理与人才难、配送渠道与发展资金难、沟通交流与合作难等深层次因素的制约,行业平台和基础支持力量不强,对企业发展产生较大的影响。

基于单片机Wifi无线通信方案-Demo(参考模板)

基于单片机Wifi无线通信方案第一部分:功能介绍 通过手机发送指令控制LED亮与灭 单片机原理图 第二部分:硬件接法 1.连接实验相关模块连线 如图:

JP10(P0)接J12 J21跳线帽接左边 A→ P22 B→P23 C→P24 J10与J12相连接(即是P0口控制LED) 单片机与ESP8266连接:由于单片机的串口通常配置成9600,而ESP8266初始的波特率为115200,所以先用PC通过PL2303去配置ESP8266模块的波特率为9600

ESP8266图示PL2303图示 PC与ESP8266通过PL2303连接 PL2303绿线-----------ESP8266的URXD脚 PL2303白线-----------ESP8266的UTXD 脚 注意:用PC机上的串口助手测试时,由于ESP8266的电源是3.3V,所以先要把开发板的电源配置成3.3V ,如下图J-PWR,跳线冒连接3.3V。PL2303 的电源(红线)不接!ESP8266引脚的VCC和CH_PD连接开发板JPWR的vcc两个脚,ESP8266的地与PL2306的地连接开发板JPWR的GND两个脚(共地)!!!!!!

在PC上打开软件sscom42.exe,界面如下: 注意:发送新行选择上,波特率默认为115200,8,1,None 串口号选择PL2303的COM口(查看设备管理器) 打开串口即可测试(软件的发送新行要打勾) 第一步:配置波特率 然后在字符串输入框中输入:AT+UART=9600,8,1,0,0 发送给ESP8266 ,若返回OK,表示成功(注意最后一位不要选择流控) 第二步:ESP8266配置AP的SSID和密码 然后在字符串输入框中输入:AT+CWSAP="ESP8266-gigi","1234567890",5,3 注意:操作第二步时,要把串口软件的波特率设置成9600。

PDA无线点菜系统

在互联网飞速发展的今天,各行各业都在积极地向信息科技靠拢。而餐饮业庞大的场地空间、繁琐而重复的点菜程序尤需改造。 餐饮业传统的点菜方式纯属人工操作,因此繁重的工作量、高比例的人为错误是严重影响工作效率的主要原因,其中存在的几大弊病归纳起来如下:人工传递单据浪费时间,效率低下,直接影响到翻台率; 经营大规模菜系时单据多、信息量大,而分单、传菜等环节越多越易出差错,直接影响服务质量和效率; 繁琐复杂的财务核算工作; 无法保证有效的财务监督管理机制。 只能靠“人制”,无法实现真正的“法制”,使得现代企业管理的理念不能真正贯彻实现; 我们的无线点菜系统目的就是通过最新的802.11b无线信息技术和智能掌上电脑,为餐饮业带来崭新的服务手段与管理理念,优化业务流程,大幅提升餐厅的服务品质与企业形象,实现企业价值最大化同时又使自己的成本最低化,并最终提高其本身在餐饮行业的竞争优势。 二、适用范围 本产品适用于有能力的大中小型中餐厅、特色餐厅、西餐厅及各种茶吧、酒吧等。 三、系统功能 桌态查询: 在客人来到餐厅,服务人员的第一件事是找到一张适合客人要求的空台或房间,只需要在PDA或触摸屏系统的桌态查询功能里可以快速的找到答案。系统同时在开台、结帐、预订操作后自动地处理桌态,保证了桌态的正确性,和实际业务同步,方便前台接待人员及时了解餐台及房间的使用情况,避免了服务人员带着客人到处找台的问题。 用餐预订: 客人预订餐台和食品时有发生,通过我们的预约管理,可以有效的处理预约,将客人的信息记录在数据库里,以备翻查。 开台点菜: 在客人就餐现场,用PDA就可以完成点菜、改菜、删菜、赠送、现起、后起的所有功能,通过无线网络将数据送到服务器处理,再自动分配到不同的厨房和吧台等,避免了传统上数据重复录入和来回跑动送单的现象,将人为的写错、说错、听错、记错减少到零。触摸屏点菜是PDA点菜的辅助项目,当餐厅繁忙而PDA不够用时,可以在触摸屏上完成部分点菜业务。

PAD电子菜单点菜系统业务方案建议书

代开发Android平板电脑系统平台点菜系统 解决方案 五月七日

项目摘要 近年来伴着餐饮业的发展,以清新舒适、高档次的装修,追求个性、美观、服务档次的要求,传统纸质菜谱与就餐环境整体的格格不入,高档菜谱新旧交替的高额成本,纸质菜谱的耗材引发环保问题,餐饮行业管理模式的非自动化,非智能化等诸多因素,再加上电子计算机行业的高速发展,无线局域网技术的广泛应用,在这样的大趋势下,掌上通电子菜谱迎刃而生。 电子菜谱开创了信息化工具与顾客的窗口,开创电子点餐直接面向顾客的先河,打破传统点餐模式。电子菜谱是通过图片,文字,音视频等方式全面的展现菜系特点,菜系组成成分等信息的多媒体菜谱,是实现电子化餐饮的前提和基础。电子菜谱融合数据管理,快速高效率点菜等优势,替代目前饭店所使用的传统纸质菜谱,是未来十年甚至二十年的必然趋势,可以称得上是餐饮业中的革命。

目录 第一章 PAD电子菜单系统简介 (4) 1.1项目背景 (4) 1.2主要优势 (4) 第二章业务介绍 (5) 2.1 “PAD电子菜单系统”业务简介 (5) 第三章后台功能 (7) 3.1功能简介 (7) 3.2更新方式 (7) 3.3系统连接服务 (8) 3.4整个流程的连接 (8) 第四章软件介绍 (9) 4.1软件介绍 (9)

第一章PAD电子菜单系统简介 1.1项目背景 中国千百年来最繁荣的产业非餐饮业莫属,现在国内的平板电脑厂商争相挤入平板电脑市场,何不专注于开发适合餐饮业点餐的平板电脑,一来这类行业应用不要求太高的硬件性能,而来行业用户的利润比普通消费者高,餐厅基本都要定期更换菜谱,一家高档餐厅的菜谱制作费用往往价格不菲,而用平板电脑代替的话,即提高了菜谱档次,重新制作菜谱的时候只需更新菜肴照片,省下重新制作纸质菜谱费用。 1.2主要优势 A.综合应用成本低于传统菜谱:传统菜谱制作价格不菲,且须 经常翻新、修改、更换,且要耗费大量的精力、财力;平板 电脑点餐系统可随时增加修改菜品,综合应用成本远低于传 统菜谱,且对精力、资源是极大的节约。 B.缩短点菜、下单、买单的时间,并最大限度地降低了点菜、 下单、买单过程中的差错率,提高餐厅用餐效率,增加了客 人对酒店的满意程度; C.亲和界面,柔性设计,消费者无须任何帮助指导,即可随意 操作;大字体、全屏触摸,智能化操作,确保各年龄层、各

基于单片机的无线充电器设计

基于单片机的无线充电器设计 学生姓名: 学生学号: 院(系):电气信息工程学院 年级专业:电子信息工程 指导教师: 助理指导教师: 二〇一五年五月

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名:日期:

学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名:日期:年月日 导师签名:日期:年月日

基于无线通信的点菜系统设计【文献综述】

毕业设计开题报告 电子信息工程 基于无线通信的点菜系统设计 1前言部分 近几年来,人们的生活水平在不断提高的同时,生活方式和生活理念也随之发生着或多或少的变化,整个社会中,餐饮业占据着举足轻重的位置,就因为这样,使得餐饮业变成了一个巨大的投资市场,因而,它被当成了中国的一个新兴的黄金产业[1]。大家关注的焦点也就从一些无关紧要的问题转变到如何提高餐饮业的服务质量以及其服务速率上来。餐饮投资的多元化不仅仅会因为餐饮业的蓬勃发展而发展,大量投入的资金也会推动餐饮的发展。现在随着信息化程度在社会各个领域的普及,餐饮业也不甘其后的引入了一些信息化的因素,这必然将餐饮业也带入到一个新的由计算机管理和操作的时代,这样一来,不仅仅节省了人力,而且也提高了管理效率以及工作效率,使得餐饮业步入了一个新的信息化的时代[2]。 无线通信技术的一个典型应用就是无线电子点菜系统,它将无线技术全部应用在餐饮业当中。我们整个餐饮业中的服务人员手工记点菜、收银业务等,完全的转移在一部小巧的掌中宝上进行操作,通过这个小型的掌中宝,整个的点菜、加菜、结账的业务都能够在行走中进行,这样一来不仅仅提高了工作效率,而且也提升了服务质量[3]。 如何通过最新的无线通信技术为餐饮行业带来一个崭新的管理理念和服务手段,优化整个业务流程,为顾客提供更好的服务质量,是无线点菜系统的一个终极目标,这也是餐饮行业向信息化技术迈进的一个及其重要的里程碑。但是,就目前来说,无线点菜系统的研究和发展还整体处于一个最初级的阶段,并没有完完全全的普及,因此,并不是所有的餐厅都会使用这种点餐系统,不过,我们坚信,随着信息技术的不断发展和完善,这套系统的广泛使用将不再是纸上谈兵。虽然这项技术在我国还不是很普遍,但是在国外来说,已经达到一个比较成熟的阶段了,他们大多都会使用无线局域网的技术来完成这套系统。据一些强有力的

新型无线点菜系统的研究与设计

邮局订阅号:82-946360元/年技 术创新 嵌入式系统应用 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 新型无线点菜系统的研究与设计 Study and Design Of A New Wireless Meal Order System (南京工业大学) 鹿存波邓飞贺赵龙章 LU Cun-bo DENG Fei-he ZHAO Long-zhang 摘要:本文介绍了无线点菜系统的整体设计方案,着重对基于ARM9和嵌入式Linux 的无线点菜终端进行硬件设计和内核移植。并且首次提出了一套厨房排菜调度算法,对接收的菜单数据进行处理,从而达到合理优化排菜顺序,节省人力,提高效率,提高顾客满意度的目的。 关键词:点菜系统;ARM;嵌入式Linux 操作系统;调度算法中图分类号:TP311文献标识码:A Abstract:The whole design of wireless meal order system is introduced in this paper.The paper mainly designs the hardware of or -der terminal and makes Linux kernel transplanted.It firstly presents the kitchen serving scheduler Algorithm,in order to optimize the order of serving,economize the manpower,advance the efficiency and heighten the satisfaction of clients.Key words:meal order system;ARM;embedded Linux OS;serving scheduler arithmetic 文章编号:1008-0570(2010)07-2-0071-03 引言 试想有一个上百张餐桌、几十名厨师和配菜人员的大型餐 厅,在用餐、 点菜的高峰时期,平均每分钟有15张的点菜单先后送入厨房,每张菜单有8个菜,那么厨房如何客观合理的安排这每分钟120道菜的制作顺序,并保证顾客的满意度,便成了一个复杂而值得研究的问题。 中国餐饮业传统的方法是将手写的点菜单(带复印纸的三联单、五联单),递交给厨房后,凭借厨房工作人员的经验对出菜 顺序进行人工调度。 假如面对上述情况下庞大的信息量,人工的调度难免出错,更不用说排菜顺序的优化。 无线电子点菜系统的出现使厨房的排菜调度优化成为了可能。因为无线点菜终端发送的菜单不仅具有即时性,还具有可 运算性的特点。 可遗憾的是,现有的无线点菜系统产品仅强调将菜单无线发送与接收,省去了手写、递交和统计的时间,但在厨房处采用打印机打印菜单的形式,使得后续的排菜调度依然是传统的人工调度。一些文献也只是在系统技术设计的层面上进行探讨。 本文本着充分利用先进的技术手段,优化与变革业务流程的思想,在介绍一整套的无线点菜系统设计方案中,着重对基于ARM9和嵌入式Linux 的无线点菜终端进行设计。并且在充分调研与传统经验的基础上首次提出一套完备的调度算法,该算法可以使得厨房安排上菜的顺序最优化。 1系统的整体设计 本文图1给出了无线点菜系统的整体结构和工作流程。顾客点餐时,服务员利用无线点菜终端进行下单。信息通过无线接入点接入有线网络,再由路由器将信息发送到各职能系统(收银、财务,库存,传菜等)和服务器。调用服务器中的数据库和排菜调度算法对数据进行分析,然后将排列好优先级的桌号、 菜单、菜名和物料清单发送到各厨房显示终端。对于上完所有 菜的桌号和菜单,系统将自动从算法将其清除。客人用餐完毕, 收银台对其菜单自动打印,以及自动计算并打印出其结算帐单。 图1系统的整体结构和工作流程图 2无线点菜终端的设计 2.1硬件设计 无线点菜终端的硬件部分主要分为3个模块:主控模块,LCD/触摸屏模块,无线通信模块,如图2。 (1)主控模块设计是硬件设计的核心,其主要包括电源电路、时钟电路、复位电路、存储模块电路、串行口电路、LCD 接口等。本文的处理器采用三星公司基于ARM920T 内核的S3C2410。存储模块包括两块并联的32M 字节SDROM,NOR Flash 选用SST 公司2M 节的SST39VF160,NAND Flash 选用三星64M 字节K9F1208。 (2)本系统主控模块的处理器S3C2410内置了LCD 控制器。本文选用三星256K 色240x320/3.5英寸TFT 液晶屏,带触摸屏。 (3)无线通信模块采用Nordic 公司的单片高速无线收发芯 鹿存波:硕士研究生 71--

软件工程点菜系统设计报告

目录 第一章可行性研究---------------------------------------------3 1.引言 2.可行性研究的前提 3.对现有系统的分析 4.所建议的系统 5.可选择的其他系统方案 6.投资及效益分析 第二章项目开发计划----------------------------7 1.引言 2.项目概述 3.实施计划 4.支持条件 5.专题计划要点 第三章项目需求分析说明书------------------------------------11 1. 引言 2. 任务概述 3. 需求规定 4. 运行环境规定 第四章项目详细分析说明书---------------------------------13 1. 引言 2. 程序系统的结构 3. 程序设计说明

第五章软件测试----------------------------------------------17 1. 软件测试概念 2. 软件测试目的 3. 软件测试原则 4. 软件测试方法分类 5. 软件测试步骤 第六章用户手册-------------------------------------------------19 1. 引言 2. 用途 3. 运行环境 4. 使用过程 第七章总结 ------------------------------------------------------------------22 第一章可行性研究报告 1引言 编写目的 在市场经济蓬勃发展的今天,酒店、餐饮电脑管理在世界各国已非常普及。它成为服务行业提高办公效率、提高竞争力的关键因素之一。随着经济环境的不断发展,面对餐饮业严酷竞争日益激烈的现实,如何加强管理、提高工作效率和改善服务质量成了急待解决的问题。而解决这些问题的关键措施之一就是建立实用、先进、高效的餐饮电脑管理系统,引进创新的经营机制,适应新形式下的生存和发展的空间。 通过对本系统的操作,服务员可更加迅速使用系统为顾客点菜、加菜,并即时的把数据传到出品台。然后出品台根据客人所点的菜单迅速出品,而且所有的操作数据都储存在后台的数据库中,以备查询。 背景 软件系统的名称:餐馆点菜系统; a.本项目的任务提出者:蒋巍; b.开发者:张飞、赵杰、朱陈立; c.用户:适用于各种餐厅,酒店; d.实现该软件的计算中心是常州工学院秋白楼B-720; 定义 走单走单是员工的一种作弊行为,是指故意把整张账单走失,以达到私吞餐饮收入的目的。

基于单片机的无线通信系统的设计

二零一四—二零一五学年_二_学期 山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告 实验项目名称_基于单片机的无线通信系统的设计 组长姓名联系电话成员姓名成员姓名成员姓名成员姓名专业卢兴 李洪川 陈卓 靳伟娜 张硕 通信工程 学号 E-mail 学号 学号 学号 学号 班级2011-1 指导教师及职称王凤瑛(教授)2014 年 4 月26 日

山东科技大学电工电子实验教学中心 一、实验摘要 创新性实验研究报告 二、实验目的 三、实验场地及仪器、设备和材料: 四、实验内容 通过对 51 单片机汇编指令、STC89C52RC 单片机片上各功能模块的学习 和应用训练,进一步熟悉 51 单片机汇编程序设计。掌握无线发射与接收模 块的相关知识,了解无线通信的基本原理,学习创新性实验报告的撰写方 法。 1、基于 STC89C52RC 单片机,利用无线发射模块与无线接收模块实现两 台计算机间的无线通信。 2.两台计算机之间要求一台计算机发送数据,另一台计算机实现无差错接收 。 3.利用 led 灯来显示传输的数据。 实验场地:院实验室 218。 实验仪器、设备和材料:pc 机两台,无线接收与无线发射模块各一个,最 小系统板与开发板各一个,导线若干,电烙铁,锡丝,锡枪等。 1、实验原理: (1)根据实验要求与指标,本系统选用一个 MCS-51 系列单片机为主控 机,通过连接发射模块实现与另一个连接有接收模块的 MCS-51 单片机的 数据传输,实现无差错的无线数据通信。我们选择按顺序循环发送二进制 数据 0 到 255。 (2)通过 led 灯显示传输的数据并判断数据的正确与否。 系统模块图:

基于超级电容的无线充电设计参赛作品说明书

参赛作品说明书 课题名称:单片机控制的无线充电的 微型电动汽车设计 所属院校:海口经济学院 院系专业:信息工程学院通信工程制作团队:赵洋涛、范倩、唐轲 指导老师:孙玉轩、何斌 完成时间:2013.6.11

摘要 本作品主要采用无线充电技术与超级电容,用单片机控制无线充放电的切换,无线充电线圈的定位,实现了无线充电的微型电动汽车设计。本系统使用无线充电与超级电容,可安全,快速,有效的为小车提供电能。亲手设计基于单片机的无线控制模块电路,并制成了PCB板,通过软件编程实现无线充放电模式的自动切换并用LED灯提示,可随时用LCD显示充电的电压,充电的时间。小车用L298N电机驱动模块进行驱动,并通过无线遥控控制小车行进方向。 关键字:无线充电超级电容无线充电控制

目录 摘要 (2) 目录 (3) 1概述 (5) 1.1背景 (5) 1.2作品的优势 (5) 2总体设计 (5) 3硬件设计 (6) 3.1无线充放电控制模块 (6) 3.1.1A/D转换模块 (6) 3.1.2显示模块 (7) 3.1.3最小单片机系统 (8) 3.2无线充电模块超级电容 (8) 3.3四键无线遥控控制模块 (9) 3.4电机驱动模块 (10) 4 软件设计 (10) 4.1软件开发环境 (10) 4.1.1 C语言开发环境 (10) 4.1.2keil开发环境 (11) 4.1.3STC-ISP开发环境 (11) 4.2软件程序设计 (11) 4.2.1时间显示设计 (11) 4.2.2电压监控设计 (12) 4.2.3充放电切换 (12) 4.2.4无线遥控程序设计 (13) 5 发展方向 (14) 6 附录 (14) 6.1无线充放电控制原理图 (14) 6.2无线充放电控制PCB图 (15) 6.3源程序 (15)

基于JSP的外卖点餐系统的设计与实现

基于JSP的外卖点餐系统的设计与实现

摘要 随着电子商务的迅速发展以及时代的不断进步,今天的社会已经成为了彻彻底底的信息化时代。生活水平的提高使得人们不再单纯的满足于实体消费,同时工作上的忙碌让很多的人不得不通过网络来解决一些实际的问题。 餐饮是必不可少的行业,然而大部分的实体餐饮店由于受到环境、时间等因素的限制不再是人们唯一的去处,越来越多的消费者逐渐将目光转移到网络订餐,他们在忙碌的情况下更愿意通过网上订餐来解决吃饭的问题。同时,企业经营者也不会放过这种绝佳的赚钱渠道。目前已经有了越来越多的网上外卖点餐系统。 通过结合如今腾飞的电子商务以及人们消费观念的改变同时结合实地考察开发了本外卖点餐系统,通过本系统能够有效地解决消费者吃饭的问题,同时也为企业经营者开拓了另一片投资赚钱的天地。 本外卖点餐系统通过使用JSP + Mysql技术来进行实现,采用了Tomcat作为服务器平台,采用SSH框架技术来对程序进行了高效的开发,本外卖点餐系统主要是通过前台来面向全体消费者,通过后台来对前台的主要信息进行实时、统一、高效的管理。 关键词:外卖点餐;JSP程序语言;Tomcat服务器;Mysql数据库;SSH框架

ABSTRACT With the rapid development of e-commerce and the continuous progress of the times, today's society has become an era of thorough information era. The improvement of living standards makes people no longer simply satisfied with the real consumption. While the busy work makes people have to solve some practical problems through the network. Catering industry is essential. However, due to restrictions by the environment, time and other factors, most of the entities restaurants are no longer the only place for people. More and more consumers gradually shift attention to online ordering. They engaged in more willing to through online in order to solve the food problem. At the same time, business operators will not let go of this great money channel. There are already a growing number of online takeaway ordering system. By combining now take-off of electronic commerce and people's consumption concept change and combining with the on-the-spot investigation developed the takeaway ordering system. Through this system that can effectively solve the eat problem of consumers and develop another piece of the money for enterprise managers

基于单片机的无线点菜系统[设计+开题+综述]

开题报告 电气工程与自动化 基于单片机的无线点菜系统 一、选题的背景与意义 1.1研究的背景: 无线点菜系统是餐馆实行信息化管理的一个重要组成部分,该系统不仅会给餐饮企业带来良好的经济效益,而且有利于先进的科学技术在国民经济中的推广应用,产生良好的社会效益。目前国内点菜系统高、低档产品繁多,但推广速度十分缓慢,究其原因是缺少适合中国国情的中档适用产品。由于点菜系统的区别关键在于点菜终端和通讯方式的选择上,在此基础上提出了一种适合具体应用场合的中档无线点菜终端解决方案:运用嵌入式系统开发无线点菜系统终端,运用短距离无线通信技术进行数据传输。 1.2研究的意义: 无线电子点菜系统的普及能够减轻服务员的劳动强度,提高工作效率,提升餐饮企业的形象和地位,实现收银及各种信息统计的快速操作,统计信息还能为决策层提供决策的依据,并且可以大大提高服务业的服务水平,对我国的餐饮业的发展起到了积极的促进租用,并将为用现代信息技术改造传统餐饮业作出一份贡献。信息化的餐饮服务可以迎合人们生活水平的提高和消费观念的转变,通过利用信息化的餐饮服务对服务形式、餐饮风格、环境氛围等要素的影响,吸引消费者的注意力。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题: 2.1研究的基本内容:设计一个无线点菜系统,以单片机为控制核心,实现在各餐桌端点好菜单,然后以无线的方式将菜单传输给PC服务台,服务台可通过上位机软件观察各餐桌所发过来的菜单,以方便管理。系统的整体结构如图1:

图1 点菜系统的整体结构 2.2拟解决的主要问题: 2.2.1 点菜机模块:点菜机硬件设计、点菜界面设计、菜单及数据处理; 2.2.2 数据传输模块:接收器硬件设计、无线数据传输、计算机串口数据传输; 2.2.3 PC菜单管理模块:菜单接收显示、菜单管理; 2.2.4 整个系统调试整合及其可靠性的测试。 三、研究的方法与技术路线: 3.1点菜机模块 3.1.1点菜机硬件设计 点菜机的结构如图1,主控模块采用增强型51单片机,电源采用外接电源与插座可选,按键模块采用简单的六个按键进行方便的操作,显 示模块以LCD进行显示,无线收发采用2.4G低功耗无线模块进行菜单 收发。

无线点菜系统设计

第30卷 第3期 成都理工大学学报(自然科学版) V o l .30N o .3 2003年6月 JOU RNAL O F CHEN GDU UN I V ERS ITY O F TECHNOLO GY (Science &Technol ogy Editi o n ) Jun .2003  [文章编号]167129727(2003)0320318204 无线点菜系统设计 [收稿日期]2001212230 [作者简介]杨金伟(1975-),男,硕士生,地球探测与信息技术专业.(E 2m ail :i ove w y @https://www.doczj.com/doc/0c2511159.html, ) 杨金伟 郭 勇 (成都理工大学信息工程学院,成都610059) [摘要]介绍了无线点菜系统的功能和工作原理,提出了一种可行的设计方案,它是由一台PC 机、打印机及多台菜谱仪构成的一个局部无线网络。介绍了无线点菜系统的工作流程,并对系统各种功能模块进行了详细的分析,然后对该系统的实现原理进行初步的论述。 [关键词]无线网络;编码解码;频移键控;菜谱仪[分类号]TN 925.93 [文献标识码]A 无线点菜系统目的就是通过最新的无线信息 技术和智能菜谱仪,为餐饮行业带来崭新的管理理念与服务手段,优化业务流程,为客户提供更好的服务,实现企业价值最大化同时又使成本最低化,是餐饮行业向信息化发展的一个重要标志。无线点菜系统的研究与发展还处于初级阶段,信息化的发展使无线点菜系统广泛应用成为必然。 1 系统的工作过程 如图1给出了系统的总体实现流程。 图1无线点菜系统的总体实现流程 Fig .1The main realizati on fl ow of the w ireless ordering meal syste m 输入人数点菜落单厨房自动印菜 出菜 帐单打印 结帐 选择桌台顾客点餐时,服务员利用手中的移动菜谱仪进行下单。计算机处理系统收到数据后自动处理,把菜单自动分类传送过在冷菜、热菜、面点、水吧等制做间通过厨房打印机打出厨房单,在传菜部打出传菜单,由传菜部为客人上菜。客人用餐后,由收款员在收银台打出结帐单为客人结帐。 1.1 系统功能模块分析1.1.1 系统前台部分 a .用户权限控制:系统具有强大的权限认证 体系,充分保证了系统的安全性。如普通服务员没有退菜、赠菜功能,而经理却有此项功能。 b .菜单图形化显示:采用了真彩显示的菜谱 仪,可以显示每个菜的图片,使客户能更直观地了解到菜的品质,使餐馆的客户满意度得到大幅度上升。 c .客户资料检索:由于系统具有客户管理功能,所以在前台可以针对不同的客户实行不同的优惠条件。餐馆的很大一部分利润来自常客户,所以跟踪常客户的消费数据可以为经营者提供更好的服务。 d .自动计算菜单总价:电子化的一大优势在 于自动计算功能,当客户点完菜之后可以马上知道自己所点菜的总额,方便客户根据自己的承受能力最大限度地进行消费。 e .客户口味标注:客户来自天南海北,会有自 己的一些特殊的口味,如偏辣、偏甜等等,服务员可以在点菜的时候根据客户的口味注明该特点,使在厨房打印的菜单上有明显的提示,也许这是微不足道的一些改进,但可能会为经营者带来意想不到的利益。

餐馆点餐系统课程设计

餐馆点餐系统课程 设计

软件工程设计报告 ——餐馆点餐系统 班级:XXX 姓名:XXXX 学号:XXXX

目录 第一章绪论 ............................................................... 错误!未定义书签。 1.1 现实背景和理论背景 .......................................... 错误!未定义书签。 1.2 研究目的 .............................................................. 错误!未定义书签。 1.2 目的...................................................................... 错误!未定义书签。第二章系统需求分析 (3) 1.引言 (3) 1.1编写目的 (3) 1.2项目背景 (3) 2.术语定义 (3) 3.参考资料 (3) 4.当前餐饮企业工作流程 (3) 5.所建议系统的工作流程 (4) 6.产品功能 (5) 7.软件需求描述 (6) 8.系统用例图 (6) 9.软件接口 (8) 第三章系统设计 (9) 1.系统部署图设计 (9) 2.数据库设计............................................................. 错误!未定义书签。 2.1命名规范.............................................................. 错误!未定义书签。

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