基于zigbee的酒店管理系统酒店管理系统学位论文.doc
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1、齐齐哈尔大学毕业设计(论文) 齐齐哈尔广播电视大学毕业设计(论文)题 目 基于ZigBee的酒店管理系统学 院 专业班级 学生姓名 耿毅 指导教师 成 绩 2016年 4月15日68摘 要 近年,随着社会的发展,人们旅行、办公、甚至约会等都越来越离不开酒店。酒店数量和质量的提升越来越快,但是要想更好更快的为顾客服务,酒店的管理也十分重要,在当今这个信息化的时代,开发一套实用的酒店客房管理系统是酒店和顾客乃至高速发展的社会共同的需求。为了方便酒店的管理,客户订房,提高工作人员的工作效率并且能更好更准确的为顾客服务,开发一个完善的酒店管理系统十分必要。本课题的主要目的就是开发一个实用的完善的酒店管
2、理系统。关键词:ZigBee STC12单片机 proteus 数据库 RFID射频技术Abstract In recent years, with the development of society, people travel, Office, and even dating are becoming inseparable from the hotel. Hotels in quantity and quality and faster, but better and faster customer service, hotel management is also very impo
3、rtant, in todays information age, development management system is a practical hotel rooms hotels and common needs of customers and the rapid development of society. For the convenience of the hotels management, customers booking, increase staff productivity, and to better and more accurately to cus
4、tomer service, develop a comprehensive hotel management system is necessary. The main objective of this project is to develop a comprehensive hotel management system.Keywords: ZigBee MCU proteus Database Radio frequency technology目录摘 要IAbstractII第 1 章 绪论11. 1 课题背景及研究意义11. 2 国内外研究现状21. 3 本课题主要研究内容3第
5、2 章 总体方案设计42. 1 系统总体设计42. 2 单片机最小系统方案设计42. 3 LCD液晶显示屏方案设计52. 4 无线模块方案设计62. 5 智能门禁系统方案设计6第 3 章 硬件设计83. 1 STC12最小系统设计83. 2 12864液晶显示屏电路设计113. 3 酒店房间的电路设计123. 4 酒店大厅电路设计13第 4 章 软件系统设计184. 1 主程序设计184. 4 任务子程序设计24第 5 章 系统软件与硬件调试265. 1 硬件调试265. 2 软件调试275. 2. 1 调试软件简介275. 2. 2 调试结果28结论34致谢.参考文献34附录1:语音模块子程
6、序36附录2:12864子程序清单37附录3:dht11子程序清单38附录3:RFID子程序清单42附录4:DS1302子程序清单45附录5:主程序清单5066第1章 绪论1.1 课题背景及研究意义 近年来,随着旅游行业的逐渐兴起,酒店管理人员对自家酒店的服务质量有了更高的要求。大部分的酒店的特色和管理系统逐渐网络化,并且由于国内外加强了技术的提高,导致酒店业更新换代的步伐逐渐加快。酒店管理在酒店业务服务中起着决定性的作用。酒店管理系统大大的提高了宾馆、酒店的工作效率,为宾馆、酒店带来了更大的利润。这对酒店的利润,和客流量都有着很大的提高。 如今,大多数酒店都开始采用酒店管理系统。如何将整个系
7、统的外观设置美观,如何让整个系统的操作简单易懂,如何加强整个系统的安全指数,都是本文主要研究的课题。为了解决这些问题,我们经过研究决定,引入计算机管路系统,通过使用ZIGBEE和RFID来完善此系统。从而保证该系统的正常运行。 本系统有效地提升了办公人员的工作效率,实现了整个系统的整体化,使其更加完善。现阶段,计算机系统对于酒店业已经不陌生,酒店业服务已经从最初的单机系统逐渐向多系统靠拢,所以,这大大有利于酒店经营者掌控酒店的信息,也为基层人员提供了便利。此酒店管理系统的操作方式会大量减少酒店的人力物力,也会有效缩短办公人员的工作时间,实现电子化管理,从而为经营管理者带来更大的经济效益,也为入
8、住者提供更大的便利。1.2 国内外研究现状 现如今,国外拥有很多著名的酒店,这些酒店都采用了先进的酒店管理系统,其中,最具有代表性的系统Fidelio,已经被应用于各大酒店,受到了一致好评。大部分知名酒店都采用了连锁方式,遍布全球。 早年,国内的酒店系统逐渐兴起和完善,目前已经初见成效。然而,几遍人们开发出几套较为完善的酒店系统,但这些大多应用于一些大规模的酒店企业。对于中小型的酒店,这些系统过于庞大复杂,并不适合。所以,综合这些原因,本系统致力于设计出更适合于中小型酒店企业的系统。将复杂的系统简单化,有利于中小酒店企业使用,降低使用的成本,方便人员管理,采用数据库和C语言开发,从而设计出一套
9、便捷的酒店管理系统。1.3 本课题主要研究内容1) 比较蓝牙 WIFI ZIGBEE 这三种无线技术,通过对比决定采用ZIGBEE。全面了解ZIGBEE的使用方法2) 酒店管理系统门锁的设计方法,采用密码锁与数码管结合控制或是使用RFID射频技术控制。3) 主控单片机采用STC89c52控制,或STC12系列单片机控制,比较两种单片机的性能。第2章 总体方案设计2.1 系统总体设计系统框图如图2-1所示。本系统由STC12C5A60S2单片机最小系统,ZIGBEEcc2530,RFID,和12864液晶显示屏组成。系统框图如图2-5所示:12864液晶显示屏STC12C5A60S2最小系统ZI
10、GBEE 模块RFIDIC卡图2-1 系统整体框图STC12C5A60S2单片机最小系统为此系统的核心部位,它分别控制RFID模块,ZIGBEE,和12864液晶显示屏。通过对STC12C5A60S2最小系统的编程来控制各个模块的工作状态。12864液晶显示屏主要用于显示客户信息,入住情况RFID 负责智能门禁系统 用户持IC卡即可进入房间ZIGBEE cc2530 将所有信息反馈到计算机上,为中枢连接作用我们通过对比51系列单片机和12系列单片机后,决定采用STC12C5A60S2单片机,其优点在于,该芯片的运行速度是51系列单片机的812倍,并且比51单片机多两个定时器,并且附带了PWM功
11、能。所以综合考虑,我们采用STC12C5A60S2的单片机当做主控单片机。2.2 单片机最小系统方案设计 STC12C5A60S2最小系统框图如图2-2所示。晶振电路复位电路RFID电路供电电路STC12C5A60S2 单片机图2-2STC12C5A60S2最小系统框图1. 供电电路:5v电压即可对单片机供电。 2.复位电路:对单片机来说,复位的目的就是将每个寄存器初始化,通俗来说,就是在单片机开始工作前,将所有寄存器的值都恢复成初始的状态,这样可以保证单片机稳定的工作。 3.STC12C5A60S2单片机的内部存储高达60KB,其存储空间和运行速度都由于51系列单片机。故我们采用STC12C
12、5A60S2最小系统为该毕业设计的核心。 2.3 LCD12864液晶显示屏LCD12864液晶显示屏分为带汉字库和不带汉字库,二者的区别在于,如果采用不带汉字库的12864,在显示汉字是会非常麻烦,需要传送一大批的点阵数据,我们知道,显示汉字就和点阵的原理是一样的。二带汉字库的12864则不同,由于内部集成了汉字库,所以在显示汉字的时候只需要传送两个汉字内码即可完成,所以显而易见,我们选择带汉字库的12864液晶显示屏。 带汉字库的12864有并行和串行两种控制方式,使用ST7920控制器,采用5V电压驱动,有背光,内部有8192个1616点阵、128个字符及64256点阵显示RAM。它可以
13、显示图形,汉字,和数字,也可以完成简单的人际互换。另一方面,该模块的性价比与其他液晶模块相比也是最高的,并且它工作的电压也较低,容易满足,功耗少,耐用不,故我们选择带汉字库的12864液晶显示屏。基本参数如下: (1)低电源电压(VDD:+3.0-+5.5V)(2)2MHZ 时钟频率(3)显示方式:STN、半透、正显(4)背光方式:侧部高亮白色LED,功耗仅为普通LED 的1/51/10(5)通讯方式:串行、并口可选 (6)工作温度: 0 - +55 ,存储温度: -20 - +6012864中,最重要的操作便是这几个引脚,通过他们的高低电平让12864实现特定的功能。如下:(1) RS:命令
14、/数据寄存器选择端(2) WR:读写控制端(3) E:使能端(4) DB7DB0:数据端 上图为写数据,下图为读数据图2-3 12864时序图2.4 无线模块方案设计 现如今,人们身边的很多东西都趋于科技化。例如手机,从非智能演变为智能,电视从有线变为无线,科技越来越发达,从而改善了人们的生活。无线通信与有线通信相比优点太多,例如稳定性,可用性,简单化。同样,在这个现代化的世界里,任何东西已经离不开无线传输。此次毕业设计的酒店系统也要加入无线模块装置。 最常用的2.4Ghz无线模块有三种:ZIGBEE、蓝牙、WIFI 下面我们通过比较三种模块的属性来判断应采用哪种模块。ZigBee、Wi-Fi
15、、蓝牙和几种无线技术的对比如下表所示:名称WiFi蓝牙Zigbee传输速度11-54Mbps1Mbps100Kbps通信距离100-300米10米0-100米频段2.4GHz2.4GHz2.4GHz安全性低中等高功耗10-50mA20mA5mA成本25$2-5$35$ 从表中对比来看,蓝牙是三者中最便宜最易得的,但是它的传输速率和通信距离都不如前两者,并且节点数少,不适用于酒店系统。WIFI是目前最广泛使用的无线模块,价格适中,通信距离也尚可。反观ZIGBEE,价格是三者中最高的,传输距离也没有WIFI远,但它的优点是低功耗,并且可以组网,这是酒店系统所需要的,并且它具有超强的稳定性,并且zi
16、gbee有多达6.54万个端口,而相比之下WIFI和蓝牙最多只有十个,不能满足酒店的需要。虽然使用ZIGBEE需要两节五号电池,但是由于它功耗低,所以两节电池可以使用六个月之久。 综合来看,我们决定采用zigbee作为无线传输的模块。由美国德州仪器公司生产的cc2530 广受好评,其芯片的造价只需要十五块钱。这大大降低了酒店经营者的成本,并且能降低劳动力,由于是无线技术,所以不需要安装天线,同时也美化了酒店的外观,提高了入住的安全性,保障了住户的安稳入住,带来了极大的利润。 2.5 智能门禁系统设计门禁系统是酒店管理系统的一个重要组成部分,关于门禁系统有两种解决方式,分别是RFID射频技术和电
17、子密码锁。 1. 电子密码锁,主要是对单片机编程来控制锁头的开关。种类繁多,造价不等,经常应用于小区的防盗系统。 其特点如下:1) 比机械锁安全 并且不用担心锁头会老化的问题 2)用户可以根据自己的需求可以随时更改密码 当输入错误密码次数过多时,会采取自我保护模式。3)不需要携带,也不需要钥匙。4) 操作简单易懂。 2. RFID,又称射频识别技术,起源于20世纪80年代,其基本原理是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到识别与数据交换的目的。该技术是一项先进的技术,在全国各个领域均有涉及。若应用于门禁系统,则采用读写卡芯片MF RC522,以Mifirel标准Ic卡作为开锁钥匙。其特点如下:
18、1) 节能 低功耗 在不使用状态下为休眠状态。2) 具有非常快的响应速度。3) 采用非接触式IC卡,操作简单,不需要繁琐的密码即可开门。4) 不受环境因素影响,随时随地均可正常工作。5) 具有很强的抗干扰能力,体积小,易携带。 对比两者后,我们决定采用RFID射频识别技术。在这个日新月异的时代,电子锁迟早会被无线刷卡技术所取代,无限的时代已经来临,酒店管理系统也应当采用最先进的技术。第3章 硬件设计3.1 STC12C5A60S2最小系统设计单片机芯片见附录1。单片机最小系统由供电电路、晶振电路、复位电路以及系统启动电路组成。本次主控芯片采用STC12C5A60S2单片机,主要特性如下:1.增
19、强型8051CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051;2.工作电压:STC12C5A60S2系列工作电压:5.5V-3.3V(5V单片机)STC12LE5A60S2系列工作电压:3.6V-2.2V(3V单片机);3.工作频率范围:0 - 35MHz,相当于普通8051的 0420MHz;4.用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节;5.片上集成1280字节RAM;6.通用I/O口(36/40/44个),复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口),可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽
20、/强上拉,仅为输入/高阻,开漏,每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过120ma;7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器 可通过串口(P3.0/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片;8.内部集成MAX810专用复位电路(外部晶体12M以下时,复位脚可直接1K电阻到地);9.时钟源:外部高精度晶体/时钟,内部R/C振荡器(温漂为+/-5%到+/-10%以内) 1用户在下载用户程序时,可选择是使用内部R/C振荡器还是外部晶体/时钟,常温下内部R/C振荡器频率为:5.0V单片机为:11MHz15.5MHz,3.3V单片机为:
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