基于嵌入式的無線點菜系統(tǒng)課程設(shè)計報告

1、-. z經(jīng)貿(mào)大學(xué)課程設(shè)計報告 課程名稱： 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計 論文題目： 嵌入式電子點菜系統(tǒng) 專業(yè)： 電子信息工程 班級： 二班 ： 曉 *： 201322450229 指導(dǎo)教師： 鵬云 嵌入式電子點菜系統(tǒng)摘要：本文提出了一種基于GSM無線通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、ADS1.2開發(fā)平臺、三星S3C44B0*微控制器、linu*嵌入式操作系統(tǒng)以及觸摸屏技術(shù)的新型點菜方式, 為餐飲業(yè)走向全面數(shù)字化提供解決方案。本文的主要任務(wù)集中在點菜終端的軟硬件設(shè)計，硬件設(shè)計主要是微處理器、LCD、觸摸屏,無線收發(fā)模塊的連接設(shè)計，軟件設(shè)計主要是系統(tǒng)軟件，點菜應(yīng)用程序和GSM發(fā)送程序的設(shè)計。關(guān)鍵詞：GSM；嵌入式系統(tǒng)；

2、S3C44B0*；-. z目錄HYPERLINK l _Toc3030466181設(shè)計背景及要求11.1 設(shè)計背景1 1.2 設(shè)計要求與目的1HYPERLINK l _Toc3030466212點菜系統(tǒng)總體框架.1HYPERLINK l _Toc3030466263終端硬件設(shè)計1HYPERLINK l _Toc3030466273.1 硬件框圖 PAGEREF _Toc303046627 h 13.2 硬件局部介紹2HYPERLINK l _Toc3030466294. 各模塊的設(shè)計與連接實現(xiàn).2HYPERLINK l _Toc3030466304.1 微處理器模塊設(shè)計 PAGEREF _To

3、c303046630 h 2HYPERLINK l _Toc3030466314.2 LCD顯示屏連接實現(xiàn)3HYPERLINK l _Toc3030466324.3 觸摸屏連接實現(xiàn)34.4 無線收發(fā)模塊設(shè)計3HYPERLINK l _Toc3030466335. 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)及各模塊功能實現(xiàn)3HYPERLINK l _Toc3030466345.1 概述3HYPERLINK l _Toc3030466355.2 軟件架構(gòu)45.3 系統(tǒng)軟件4 5.4 應(yīng)用軟件4 5.4.1主控模塊5 5.4.2顯示處理模塊5 5.4.3數(shù)據(jù)處理模塊5 5.4.4通信模塊6HYPERLINK l _Toc3030

4、466366結(jié)語7HYPERLINK l _Toc3030466387參考文獻.7-. z1 設(shè)計背景及要求1 設(shè)計背景隨著人們生活水平的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變以及中國經(jīng)濟及旅游業(yè)的開展，餐飲業(yè)市場活潑,蘊藏巨大的商機，餐飲消費繼續(xù)擔(dān)當(dāng)著拉動消費需求迅增的重要力量。但是大多數(shù)的餐飲店還是沿襲傳統(tǒng)的點菜模式，即由人工記錄點菜并送至廚房，該過程繁瑣易出錯，當(dāng)顧客比擬多時，造成時間的浪費和效勞品質(zhì)的下降，需進展數(shù)字化改造。有些餐飲店雖裝備點菜系統(tǒng)，但局部技術(shù)老舊、使用不方便、價格昂貴。在綜合已有電子點菜方案和性價比以及技術(shù)可行性的根底上，本文選定基于GSM無線通信技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、ADS1.2開發(fā)

5、平臺、三星S3C44B0*微控制器、嵌入式操作系統(tǒng)以及觸摸屏技術(shù)的嵌入式電子點菜系統(tǒng)作為點菜系統(tǒng)的解決方案，其特點是開發(fā)和使用比擬方便。1.2 設(shè)計要求與目的客戶通過點菜終端進展點菜，終端可以將點菜信息通過無線傳輸方式傳輸?shù)焦衽_PC機，柜臺對對收到的信息加以處理，并可以給點菜終端或廚房計算機發(fā)送信息，從而減少點菜到上菜之間的時間。2 點菜系統(tǒng)總體構(gòu)造系統(tǒng)采用無線傳輸方式進展通訊，點菜終端將得到的顧客點菜信息通過GSM模塊置移動運營商出售的SIM卡以無線方式發(fā)送到GSM網(wǎng)絡(luò)，最終傳輸?shù)焦衽_計算機GSM模塊。柜臺計算機對收到的信息加以處理，并可以給點菜終端或廚房計算機發(fā)送信息。而本文主要工作集中在

6、點菜終端的軟硬件設(shè)計。系統(tǒng)總體構(gòu)造框圖如下：柜臺計算機GSM模塊GSM模塊GSM網(wǎng)絡(luò)點菜終端 圖1 點菜系統(tǒng)總體構(gòu)造框圖3 終端硬件設(shè)計3.1 硬件框圖在實際應(yīng)用中，嵌入式系統(tǒng)硬件配置十分精簡，除了CPU和根本的外圍電路外，其余硬件都可以根據(jù)本錢和功能進展裁減。嵌入式電子點菜系統(tǒng)的硬件構(gòu)成同樣非常簡潔。S3C44B0*ARM7TDMI2MNORFLASH8M SDRAM16MNANDFLASHFM7843觸摸屏LCDZLG7289晶振模塊電源模塊復(fù)位模塊USB接口GSM模塊數(shù)字鍵盤圖2 點菜終端硬件框圖3.2 硬件局部介紹系統(tǒng)下位機硬件局部包括主微處理器，顯示與輸入局部本系統(tǒng)點菜輸入有兩套方案

7、：觸摸屏、鍵盤，無線收發(fā)局部，存儲局部，以及其他根本的外圍電路局部如：晶振電路模塊，復(fù)位電路模塊，電源模塊。系統(tǒng)采用S3C44B0*ARM7TDMI微處理器為核心微處理芯片。顯示與輸入局部采用帶觸摸屏功能的LCD和小鍵盤。其中LCD采用240*320，STN256色的LCD，而觸摸屏置于LCD液晶顯示器之上，屏體局部是一塊與顯示器非常吻合的多層復(fù)合薄膜，觸摸屏使用專用的驅(qū)動芯片，本系統(tǒng)采用的驅(qū)動芯片是FM7843(S3C44B0*選取PG口與FM7843接口，共用PG2-PG7共6條口線)。鍵盤采用ZLG7289芯片驅(qū)動的小鍵盤，ZLG7289價格廉價，穩(wěn)定可靠。無線收發(fā)局部主要是通過9針串行

8、線連接的GSM模塊，GSM模塊嵌SIM卡一塊，通過AT指令集來控制收發(fā)信息。同時上位機PC也有通過9針串行線連接的GSM模塊，來實現(xiàn)相互之間的短消息互發(fā)。存儲局部要用到3種存儲器：NOR型FLASH,SDRAM同步動態(tài)隨機存儲器,NAND型FLASH。NOR型FLASH用來存放Bootloader引導(dǎo)程序，SDRAM用來作為存，NAND型FLASH用來存放編譯的應(yīng)用程序。4 各模塊的設(shè)計與連接實現(xiàn)4.1 微處理器模塊設(shè)計點菜終端的微處理器采用三星公司的S3C44B0*，是一款基于ARM公司ARM7TDMI核的16/32位RISC位處理器， S3C44B0*頻率高達66MHZ,存儲尋址空間256

9、MB, 8KB Cache,帶自動握手的2通道UART,系統(tǒng)管理器片選FP/EDO/SDRAM控制器，帶PWM功能的5通道定時器， IIC總線接口，IIS總線接口，同步SIO接口和PLL倍頻器，而且采用了基于ARM7TDMI核的0.25M工藝的S標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲器。S3C44B0*具有低功耗，簡單明快的特點，適合低價格和低功耗的方面的使用。4.2 LCD顯示屏連接實現(xiàn)顯示局部，由于S3C44BO*置了LCD驅(qū)動，所以從S3C44BO* 出來的信號可以經(jīng)74HCT245緩沖，直接接到LCD。電路圖如下： 圖3 LCD與S3C44BO*接口4.3 觸摸屏的連接實現(xiàn)觸摸屏驅(qū)動選用FM7843，它的連

10、接涉及到兩局部：FM7843和LCD的連接，F(xiàn)M7843和S3C44B0*的連接，如下列圖：圖4 FM7843的連接4.4 無線收發(fā)模塊的設(shè)計無線收發(fā)模塊采用SIEMENS公司的TC35I，SIEMENS TC35I TerminalTC35I終端是西門子公司推出的一個便捷的即插即用解決方案。它置了TC35I無線模塊，集成了標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口以及SIM卡，可以用AT命令通過串口對它進展控制。在本方案中，利用9針串口RS-232連接TC35I和S3C44B0*,并且編寫AT指令集來實現(xiàn)無線通信。5 系統(tǒng)軟件實現(xiàn)及各模塊功能實現(xiàn)5.1 概述點菜系統(tǒng)終端由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩局部構(gòu)成，采用模塊化

11、層次構(gòu)造方法進展設(shè)計，系統(tǒng)軟件包括設(shè)備驅(qū)動程序、嵌入式linu*、嵌入式數(shù)據(jù)庫、TCP/IP協(xié)議等。應(yīng)用軟件則按功能定制在操作系統(tǒng)的控制下來完成指定的功能。5.2 軟件架構(gòu)點菜終端軟件局部包括三層：驅(qū)動層、OS層、應(yīng)用層。驅(qū)動層主要是BSP，是軟硬件連接的紐帶，OS層包括實時操作系統(tǒng)RTOS、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口，應(yīng)用層主要是應(yīng)用程序。5.3 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件由低層驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)、中間層、和上層接口層安卓層組成，如下圖：5.4 應(yīng)用軟件 點菜系統(tǒng)應(yīng)用軟件組成圖顯示處理模塊 主控模塊數(shù)據(jù)處理模塊 通信模塊鍵盤輸入表頁顯示客顯頁面數(shù)據(jù)保存數(shù)據(jù)讀取通信初始化信息接收信息組織應(yīng)用軟件輸入處理模

12、塊信息發(fā)送5.4.1 主控模塊 主控模塊也為輸入事件處理模塊，該模塊接收來自各窗口的消息，并將消息發(fā)送給相應(yīng)的消息外理函數(shù)進展處理， 處理流程如下圖： 5.4.2 顯示處理模塊根據(jù)輸入事件處理模塊發(fā)送的顯示信息，通過相應(yīng)的窗口函數(shù)進展表頁顯示和客顯。 外理流程圖如下圖：5.4.3 數(shù)據(jù)處理模塊 在事件處理模塊控制下處理時，進展存取業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，如增加菜，刪菜系統(tǒng)調(diào)置等操作。其處理流程圖如下圖:5.4.4 通信模塊 遠程數(shù)據(jù)傳輸使用GSM通信實現(xiàn)手持PDA與前臺管理中心的溝通。是在UDP協(xié)議控制下進展手持PDA與前臺主機通過GSM通信模塊進展無線通信。從功能上說：遠程數(shù)據(jù)傳輸模塊主要實現(xiàn)4局部功能。

13、1報文組織：將訂菜單按傳輸控制協(xié)議組織成報文放入發(fā)送等待隊列中。2報文承受：讀取發(fā)送等待隊列中的報文進展發(fā)送。3報文發(fā)送：接收從前臺下發(fā)的數(shù)據(jù)報文。4報文處理：將接收到的報文分類處理。報文(message)是網(wǎng)絡(luò)換與傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元，即站點一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。報文包含了將要發(fā)送的完整的數(shù)據(jù)信息，其長短很不一致，長度不限且可變。無線通信傳輸體系構(gòu)造如下圖：S3C44B0*部集成了提供兩個串口，可以利用UART操作實現(xiàn)串口數(shù)據(jù)收發(fā)、波特率發(fā)生、中斷發(fā)生和自動流控制等。無線傳輸數(shù)據(jù)前可以利用UART操作將待發(fā)數(shù)據(jù)，放入輸出保持存放器中。 這些數(shù)據(jù)包括餐桌、顧客點菜的菜名、總價等，輸出前要用Int2U

14、nicode()此函數(shù)把整型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為unicode字符串，再送至GSM無線通信模塊進展通信。本文提出了無線點菜終端的軟硬件系統(tǒng)解決方案,設(shè)計實現(xiàn)了一個餐館點菜系統(tǒng)的原型，即采用S3C44B0*微處理器、TG35I GSM短消息通信模塊及其他輸入輸出模塊作為硬件平臺，利用linu*實現(xiàn)點菜邏輯的方案。文中的電子點菜系統(tǒng)只是一個輪廓，只對一些關(guān)鍵局部做說明，其他還沒考慮到的問題還有許多，只能以后逐步升級完善。隨著電子技術(shù)及軟件的開展，基于ARM的嵌入式電子點菜系統(tǒng)將具有更大的實用價值和開展空間。7 參考文獻1 嵐, 勇, 京蔚. 基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā) M. ：電子工業(yè)，20082王田苗,洪興. 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與實例開發(fā) M. ：清華大學(xué)，20083 黃燕平. COS- RAM移植要點詳解M. ：航空航天大學(xué)，20054 艷華. 基于ARM的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與案例M. ：人民郵電， 20075天時，