基于无线通信网络电子餐饮系统的解决方案.pdf

第8 卷第1 3 期2 0 0 8 年7 月1 6 7 1 1 8 1 9(2 0 0 8)1 3-3 6 2 9-0 4科学技术与工程S c i e n c eT e c h n o l o g ya n dE n g i n e e r i n gV 0 1 8N o 1 3J u l y2 0 0 8 2 0 0 8S c i T e e h E n g n g 基于无线通信网络电子餐饮系统的解决方案于大为余震虹李鑫(江南大学通信与控制工程学院通信研究所，尤锡2 1 4 1 2 2)摘要提出了一种基于无线通信网络以及嵌入武系统开发平台，通过V i s u a lB a s i c6 0 语言编程设计的新型点菜模式，克服了传统点菜方式的弊端。适应餐饮娱乐行业单店经营及连锁经营大物流、多业态、成本结构复杂，营业形式多变的特点，将餐饮行业物流、信息流、资金流有机的统一，实现了餐饮行业管理的智能化、现代化、高效化、网络化。关键词G S MV i s u a lB a s i c嵌入式系统中图法分类号T P 2 7 3 5；文献标志码A随着人民生活水平和生活方式的转变，餐饮业具有巨大的投资市场，被称为中国的黄金产业。无线电子点菜系统的且的就是利用目前较为成熟的G S M 无线通信技术、嵌入式技术、以及触摸屏技术，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、避免人为错误、实时监控餐馆状况、提供各种各样统计信息、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。1 总体方案1 1 通信方式选取与系统框架本系统主要由上位机数据处理服务器和下位机点菜终端两部分构成，之问通过无线通信网络进行数据传输。我们比较了目前包括8 0 2 1 l b g，G S M，G P R S，C D M A 等几种形式的无线数据传输，考虑到传输的性价比，并且是公网传输，几乎不受地2 0 0 8 年3 月1 8E l 收到第一作者简介：于大为(1 9 8 3 一)，男，天津人，硕士研究生，研究方向：基于嵌入式系统的公网应用研究。通信作者简介：余震虹(1 9 6 2 一)，男，辽宁人，博士，副教授，研究方向：光纤通信与器件，移动通信系统，光检测技术。域的限制，低延时通常也在可以接受的范围内，再加上费用低廉，所以我们选用了基于G S M 短消息的方式进行无线数据传输，系统框架如图1 所示。1 2 系统工作流程该系统解决了点菜系统中最关键的传输部分，其他拓展功能都是在此架构基础上的延伸，可根据用户的需求进行软硬件定制。上位机系统即P c 机电脑和嵌人式开发板分别通过九针串口各和一台G S M 短消息收发器相连，每个G S M 模块需要一块有效的S I M 卡。系统工作流程如下所述：系统上电后，嵌入式开发板运行事先已烧写至F L A S H 内的程序，自带的L C D 显示器显示菜单，菜单内容包括菜名、图片、价格等，等待用户输入。值得说明的是，本系统为用户提供了两套输入方式，触摸屏和小键盘输人，一旦用户确认点菜后，即可向含有固定号码的S I M 卡服务器端发送短消息。已运行上位机软件的服务器端接收到短消息后，即可在窗口上显示桌号、菜名和总价格，并自动输入数据库，便于查询，至此完成一次点菜操作【2J。万方数据3 6 3 0科学技术与工程8 卷2 点菜终端的设计与实现图1无线电子点菜系统框图统和应用程序统一编程，并生成二进制可执行文件，8M B 的S D R A M 作为系统内存使用，开发板的硬件功能方框图如图2 所示。2 1 终端的硬件平台电子点菜系统终端设计是基于嵌入式系统开发平台实现的。嵌入式系统是集软、硬件于一体的可独立工作的器件，一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及运行在嵌入式操作系统上的执行特定功能的各种应用软件四个部分组成。嵌入式系统具有系统内核小、专用性强、系统精简、高实时性、支持多任务等重要特征，且其开发需要专门的开发工具和环境。本系统嵌入式开发平台采用S a m s u n g 公司推出的以A R M 7 T D M I 为架构的S 3 C 4 4 B O X 处理芯片，工作频率为6 0M H z；2M B 的N O R 型F I A S H 芯片用于存储B I O S 程序，完成软硬件系统初始化和操作系统的引导，1 6M B 的N A N D 型F L A S H 芯片存储操作系统和应用程序，基于t L C O S I I 操作系统的应用程序开发，是把操作系F L A S HlIs。R A Ml 端n王王05 3 C 4 4 8 0 Xnnnn音频L C D&触摸屏J T A G 接uU S A l 3 4 l T S键盘几针串口麦克风、耳机图2 开发板硬件功能方框图2 2 终端的软件设计在以上硬件的基础上，点菜终端的软件设计工作主要有以下几个方面：L C D 屏、触摸屏、小键盘和万方数据于大为，等：基于无线通信网络电子餐饮系统的解决方案串口模块的驱动编写、斗C O S I I 操作系统的移植、菜单的显示和对用户输入的处理等。而下位机软件开发的难点就在于对用户输入操作的处理，要分清各种操作之问的逻辑关系和对用户误操作的处理与防范。经过一段时问的努力和指导老师的帮助，采用了一套优异的算法，现在已经能够很好的解决这一难点问题口J。3 上位机软件的没计与实现3 1 通信协议在上位机的实现系统上位机采用P C 机运行服务器端软件和S Q LS e n r e r2 0 0 0 数据库。首先由系统管理员将餐馆里的每道菜进行编号(如以3 位数字编号，0 0 0、0 0 1等)，并将每道菜的信息(编号、菜名、单价等)输入至数据库。终端发送过来的信息只包含菜的编号，再利用编号从数据库里查询其他相关信息并显示出来。经协商，本系统所采用的数据格式为：桌号；第一道菜的编号；第二道菜的编号直至第道菜的编号，各段编码由冒号和分号来隔开，上位机软件通过查找冒号和分号的位置，就可以分别对信息进行识别。3 2 串口信息的编译与采集由于上位机也是利用G S M 模块进行数据的收发，因此服务器端的软件需要对计算机的串口进行编程，本系统上位机采用V i s u a lB a s i c6 0【4o 编程来实现这一功能。V i s u a lB a s i c6 0 支持面向对象的程序设计，具有结构化的事件驱动编程模式并可以使用无限扩增的控件，在标准串行通信方面，V i s u a lB a s i c6 0 提供了具有强大功能的通信控件M S C o m m，该控件可设置串行通信的数据发送和接收，对串口状态及串口通信的信息格式和协议进行设置。这是一个标准的十位串口通信，包括8 位标准数据和数据的起始位和停止位 J。在发送或接收数据过程中触发O n C o m m 事件，通过编程访问C o m m E v e n t 屙陛了解通信事件的类型，分别进行各自的处理。每个通信控件对应一个串口，可以设计多个通信控件来访问多个通信口。在发送和接收数据时，可选择查询与中断方式，这通过设置V i s u a lB a s i c6 0 的R t h r e s h o l d 和S t h r e s h o l d 属性实现。R t h r e s h o l d=0 时，接收数据不产生O n C o m m 事件，通信事件必须定时主动查询接收缓冲区以检测是否有新数据接到，R h r e s h o l d=l或大于l 时将产生O n C o m m 事件，则为中断方式，事件驱动通信提供了对串口交互通信强有力的支持，而与之相对应的即为中断方式6，7|。系统通信方式采用上位机定时轮询串口方式。通信程序清单如下：P r i v a t eS u bT i m e d _ T i m e r()定时器定时触发轮询事件D i mb y t S e n d(0T oO)A sB y t e定义发送变量D i mb y t R e c e i v eA sV a r i a n t定义接受变量，应为V a r i a n t类型I fl s E m p t y(i n t N u m o f B u i)T h e n初始化，i n t N u m o f B u i 为地址编号i n t N u m o f B u i=一1E n di fT i m e r l E n a b l e d：F a l s e关闭定时器i n t N u m o f B u i=i n t N u m o f B u i+18 询从地址0 开始I fM S C o m m l P o r t O p e n=T r u eT h e n 设置发送地址帧格式M S C o m m l P o r t O p e n=F a l s eE n d I fM S C o m m l P o r t O p e n=T r u e打开串口M S C o m m l S e t t i n g s=”9 6 0 0，n，8，1”设置波特率9 6 0 0，无奇偶校验，8 个数据位，1 个停止位b y t S e n d(O)=i n t N u m o f B u i取地址编号M S C o m m l O u t B u f f e r C o u n t=0清输出缓冲区M S C o m m l O u t p u t=b y t S e n d()发送地址帧延时b y t R e c e i v e=M S C o m m l I n p u t接收应答地址信息M S C o m m l I n B u f f e r C o u n t=O清输入缓冲区I fb y t R e c e i v e(0)i n t N u m o f B u iT h e n 比较收发地址，不一致作其他处理E l s e一致，准备通信I fM S C o m m l P o r t O p e n=T r u eT h e n设置发送数据帧格式M S C o m m l P o r t O p e n=F a l s eE n dI fM S C o m m l P o r t O p e n=T r u e打开串口M S C o m m l S e t t i n g s=”9 6 0 0，n，8，1”设置波特率9 6 0 0。无奇偶校验，8 个数据位，1 个停止位万方数据3 6 3 2科学技术与工程8 卷4 结束语本系统是一个典型的嵌入式系统应用实例，本着提高酒店点菜操作效率的目的，是非常实用的系统。v。C O S I I 嵌入式操作系统、A R M 7、数据库的访问与更新以及G S M 无线通信都在本系统中得到充分应用。它的成功，将使整个系统高效、稳定，拥有足够的灵活性而又不会提高太多的系统成本，真正地实现了餐饮业管理的智能化、现代化、高效化、网络化的转变。参考文献1 郭弘，吴朝晖纵谈嵌入式技术微电脑世界，2 0 0 1；5 2(2 9)：3 4-3 82 许海燕，付炎嵌入式系统技术与应用北京：机械工业出版社2 0 0 2：3 8 4 33S a m s a n gE l e c t r o n i c s S 3 C 4 4 B O XR I S CM i c r o p r o c e s s o r，2 0 0 24 林立军，程斌，翁迪恩V i s u a lB a s i c6 0 数据库开发指南西安：西安电子科技大学出版社，2 0 0 2：5 3 5 95 史建民，等R S-2 3 2 串t-q 设备远程通讯功能的实现起重运输机械：2 0 0 3；1 4(6)：3 0 3 26 谭浩强，廖彬山V i s u a lB a s i c 6 0 提高与应用北京：电子工业出版丰t，1 9 9 9：7 7 8 l7M i c r o s o f tC o r p o r a t i o n M S D Nl i b r a r yf o rV i s u a lS t u d i o n e t2 0 0 3。M i c r o s o f iC o r p o r a t i o n，2 0 0 3D e s i g no ft h eE l e c t r o n i cO r d e rF o o dS y s t e mB a s e do nW i r e l e s sC o m m u n i c a t i o n sN e t w o r k sY UD a w e i，Y UZ h e n h o n g+，L IX i n(I n s t i t u t eo fC o m m u n i c a t i o n s，S c h o o lo fC o m m u n i c a t i o n sa n dC o n t r o lE n g i n e e r i n g，J i a n g n a nU n i v e r s i t y，W u x i2 1 4 1 2 2，P RC h i n a)A b s t r a c t An e wo r d e rf o o dm o d ei sp r e s e n t e db yV i s u a lB a s i c6 0p r o g r a m m i n gl a n g u a g eb a s e do nt h ew i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n sn e t w o r k sa n de m b e d d e ds y s t e md e v e l o p m e n tp l a f f o I T l lS O a st oo v e r c o m et h es h o r t c o m i n g so ft h et r a d i t i o n a lm o d e T h i so r d e rf o o ds y s t e ma d a p t st ot h ef o o di n d u s t r y Ss i n g l e s h o po p e r a t i n ga n dc h a i no p e r a t i n g Sc h a r a c t e r i s t i c so fl a r g el o g i s t i c s，c o m p l e xc o s ts t r u c t u r ea n di n d u s t r i e so p e r a t i n gv a r i e df o r m si no r d e rt ou n i f yt h el o g i s t i c s，t h ef u n d so ft h ef o o di n d u s t r ya sw e l la st oa c h i e v et h em a n a g e m e n to fi n t e l l i g e n t，m o d e ma n de f f i c i e n t K e yw o r d s G S Mv i s u a lb a s i ce m b e d d e ds y s t e m万方数据基于无线通信网络电子餐饮系统的解决方案基于无线通信网络电子餐饮系统的解决方案作者：于大为，余震虹，李鑫，YU Da-wei，YU Zhen-hong，LI Xin作者单位：江南大学,通信与控制工程学院通信研究所,无锡,214122刊名：科学技术与工程英文刊名：SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING年，卷(期)：2008，8(13)引用次数：0次 参考文献(7条)参考文献(7条)1.郭弘.吴朝晖 纵谈嵌入式技术 2001(29)2.许海燕.付炎 嵌入式系统技术与应用 20023.Samsung Electronics S3C44B0X RISC Microprocessor 20024.林立军.程斌.翁迪恩 Visual Basic 6.0数据库开发指南 20025.史建民.黄有方.嘉红霞 RS-232串口设备远程通讯功能的实现期刊论文-起重运输机械 2003(6)6.谭浩强.廖彬山 Visual Basic6.0提高与应用 19997.Microsoft Corporation MSDN library for Visual Studio 2003 相似文献(9条)相似文献(9条)1.期刊论文 李玲.李国庆.王振浩.任姝霏.李国有.LI Ling.LI Guo-qing.WANG Zhen-hao.REN Shu-fei.LI Guo-you 基于GSM的变压器铁心绝缘监测系统的设计-东北电力大学学报（自然科学版）2006,26(1)介绍了基于GSM(Global System for Mobile Communication)的变压器铁心绝缘监测系统的设计方案.该系统以GSM模块作为通信手段,集测量、显示、报警与自身保护等功能为一体,可以实时接收上位机命令,上传报警信息和历史数据,同时具有较强的抗干扰能力.监控软件采用Visual Basic 6.0开发设计,界面友好、功能完备.目前,系统已经投入现场运行,实践证明:该系统运行稳定、可靠实用,具有广阔的应用前景.2.期刊论文 杨玲.潘文浩.王飞.王建雄.张凌.YANG Ling.PAN Wen-hao.WANG Fei.WANG Jian-xiong.ZHANG Ling 基于GSM远程水文监测软件的研制-云南农业大学学报2005,20(5)利用GSM引擎模块,结合单片机系统和串口,通过Visual Basic编写程序代码,实现数据的无线传输,开发远程水文监测软件.分析了该系统存在的功能限制并提出了改进系统.3.期刊论文 汉泽西.吕飞.HAN Zexi.LV Fei GSM网络AT指令仿真系统的研究与开发-现代电子技术2005,28(17)GSM在全球范围内形成了无与伦比的规模经济,发展GSM网络日益迫切,这样发展移动终端设备热的话题.本文正是在VB编程环境中,仿真GSM无线模块中的AT指令集部分,为更好的发展GSM网络和GSM无线模块提供试验环境.4.期刊论文 沈晓晖 基于GSM的电能量监测系统的研究与应用-甘肃科技2008,24(22)针对用户的非法用电情况,设计了一种新的基于GSM的电能量监测系统,并详细介绍了它的工作机理.该系统采用微处理器技术、GSM通讯技术和数据库技术,能够及时反映出用户的用电情况并对非法用电进行及时补偿,具有实时性、可靠性和实用性等特点.5.外文期刊 Irlenbusch.L.Bartsch.B.Cooper.J.Herget.I.Marx.B.Raczek.J.Thoss.F Influence of a 902.4 MHzGSM signal on the human visual system:investigation of the discrimination threshold.The proximity of a mobile phone to the human eye raises the question as to whether radiofrequency(RF)electromagnetic fields(EMF)affect the visual system.A basic characteristic of the human eye is its light sensitivity,making the visual discriminationthreshold(VDThr)a suitable parameter for the investigation of potential effects of RF exposure on the eye.The VDThr was measuredfor 33 subjects under standardized conditions.Each subject took part in two experiments(RF-exposure and sham-exposure experiment)on different days.In each experiment,the VDThr was measured continuously in time intervals of about 10 s for two periods of 30 min,having a break of 5 min in between.The sequence of the two experiments was randomized,and the study was single blinded.During theRF exposure,a GSM signal of 902.4 MHz(pulsed with 217 Hz)was applied to the subjects.The power flux density of theelectromagnetic field at the subject location(in the absence of the subject)was 1 W/m(2),and numerical dosimetry calculationsdetermined corresponding maximum local averaged specific absorption rate(SAR)values in the retina of SAR(1 g)=0.007 W/kg andSAR(10 g)=0.003 W/kg.No statistically significant differences in the VDThr were found in comparing the data obtained for RFexposure with those for sham exposure.6.会议论文 孙波.曾一凡.张秉义.王尔智 基于GSM通信的RTU通道故障监测系统 2004 提出了在电力系统中进行远程故障监测和控制的一种新型方法:GSM通信的RTU远程故障监控系统.文中主要介绍了通过可视化编程软件VisualBasic进行的计算机后台通信编程部分,其主要任务是完成计算机通过串行口与单片机之间的通讯,完成对远程数据的接收、命令的上传、报警信息的接收及事伯记录的调用等各项功能.7.期刊论文 邓干铭 GSM 在煤矿远程监控软件中的应用-工矿自动化2008(1)文章阐述了基于GSM技术开发的煤矿远程监控软件的设计思想、设计方法和技术要点.该监控软件采用模块化设计,通过GSM网以短消息的方式传输数据,实现了煤矿设备的远程监控.8.期刊论文 牛国彬.李开成.Niu Guobin.Li Kaicheng 配电变压器保护器信息采集与管理系统的研制-仪器仪表学报2006,27(z2)在分析了目前配电变压器保护在信息化管理方面面临的问题后,文章介绍了一种基于GSM短消息业务的远程信息采集与基于Visual Basic的控制中心信息管理与控制系统.该系统可以实时将变压器运行参数与保护器动作信息发送到控制中心,同时控制中心软件系统将接收的信息保存到数据库,生成Excel文件.系统所具有的信息统计、远程操作与分析等功能极大地提高了配电系统的管理效率.文章介绍了系统的基本结构、工作原理和软件功能框图.9.期刊论文 基于DSP的直放站综合监控系统的设计-机电工程技术2005,34(10)为了能够更好的对直放站进行维护,一般直放站都有一套综合监控系统,目前直放站远程监控系统大部分是基于单片机的,为解决监控系统升级带来的处理信息量大的问题,提出了一种基于DSP的直放站综合监控系统的技术.本文首先分析了直放站综合监控的原理,然后分析了基于DSP的直放站综合监控系统的下位机的硬件设计.详细阐述了DSP和GSM MODEM通讯接口,及其A/D和D/A转换,最后详细论述了该系统的软件组成.本文链接：http:/