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作者：井冈山大学 吕春辉 刘谨科 薛建芳
指导教师：吕敬祥 杨建平

　　作品简介

　　1.创作背景
　　民以食为天，而随着经济的发展，人民生活水平提高，吃在日常生活中越来越重要，加上工作紧张，人们逐渐喜欢在外边的餐馆吃饭。餐馆由于顾客的增加，出现了一些问题。比如：纸质菜单而言，无法根据采购原材料成本的变动，实时调整菜品的价格，经常不得不在纸质菜单上贴白纸条;一年至少需要更换2至3次纸质菜单，费时费力;服务员在手写单的过程中易出错、用时长，点餐效率低;在饭店繁忙的时候，服务员无法及时为顾客点餐，导致客人流失。针对此现象，我们对其纸质菜单的缺陷，设计出了一种无线电子点菜单。这种无线电子菜单操作简便，无需专业人士来更改，不需要懂C语言，更不需要会汇编语言。在价格方面也有优势，价格适中，不需大量资金，适合中小型餐馆的使用。节约了大量服务人员，在当今竞争日益剧烈的今天通过减少成本是必然趋势，节约了成本，便于自己的竞争。该智能无线电子点菜单是以STC15F2K60S2单片机核心板掌控整个系统。主要是由无线传输，信号处理电路，显示电路，输出控制电路,无线接收电路等组成，keil软件选用C语言编程(上位机系统)。
　　该智能无线电子点菜单是以STC15F2K60S2单片机核心板掌控整个系统。主要是由无线传输，信号处理电路，显示电路，输出控制电路,无线接收电路等组成，keil软件选用C语言编程(上位机系统)。
　　1.1 建模
　　本店总共有16类菜，(如小炒类、素菜类、晕类等等)，每类菜又有16种(如小炒类有土豆炒肉、木耳炒肉、腐竹炒肉等)，总共有256种菜。
　　并且菜单的种类可以随意的控制，可以几个到几百个不等。为了更方便的表示各种菜，给每种菜一个独立的编号。现将菜类用4位二进制表示，如小炒类为0000、素菜类为0001。每种菜类下的各种菜也用4位二进制给其编号。如小炒类中的土豆炒肉为0000、木耳炒肉为0001，素菜类的生菜为0000、小白菜为0001。根据菜类和菜类中菜的编号，可给出菜单上每种菜的唯一编号。如土豆炒肉的最终唯一编号为0000 生菜的为0001 0000.并且再用二进制表示出桌号，这样以后，二进制编号就可最终确定哪张桌和那种菜，不至于出现送错桌的情况。现将菜单精简版及编号绘制如表1.　　

　　1.2 系统实物图　　

　　为了数据处理和传送的方便，将用编号代替各类菜。
　　1.3 液晶显示
　　下位机(客户机)液晶显示界面：
　　分为两级显示;第一级为菜类显示，第二级为菜类中的菜名显示。
　　开机进入初始问候界面，接着自动进入显示菜类名称，如荤菜类、素菜类、汤类等。选择小炒类按确定，第二级界面显示，显示出荤菜类的16种菜名及其价格如土豆炒肉10元、木耳炒肉12元等，按下确定，用户将选定菜，并且页面将显示选菜成功。我们也可以通过第四季菜单来显示顾客已经点了那些菜，不至于忘记自己已点了那些菜，不会出现重点，漏点等情况。
　　上位机液晶显示界面：
　　如有用户选定某一种菜，上位机将显示几号桌选择了某一种菜。上位机的查询界面还可以对某一桌选择的菜进行查询。在后续菜单完善中我们还可以进一步的建立数据库，通过二进制来查询数据库中菜名。

　　2. 功能简介
　　2.1控制部分:
　　1)主用其显示各种菜名和价格，可以分为主菜类，汤类，饮料类等，通过按键控制显示不同的状态，顾客可以方便快速的找到自己的所需的菜。按键可分为向上滚动和向下滚动，就像手机的上下翻滚键一样方便，确定按键，返回按键可实现一级一级的返回等。
　　2)如需要更新菜价，可以通过液晶不断的更新每天的特色菜，促销菜。这样，每逢季节改变，菜的品种改变及价格改变，不用每次更换纸质菜单，相应的节省好多资金。
　　3)通过液晶可以更好的让顾客及时的了解到店里的特色菜等等。
　　2.2外接部分：
　　1)蜂鸣器报警可以达到一个提醒的作用，当顾客按下确认键时，无线发射器将其二进制数据发送。当无线接收器接收成功时，蜂鸣器滴一声响。
　　2)当顾客通过按键显示序列号的时候，开始语音播放菜名和价格。使其达到让其他的人知道所点的菜。
　　3)打印其点的菜单，作为消费凭证。便于结算最后的消费。

　　平台选型说明

　　3. 平台选型说明
　　该系统主要是以使用以STC15F2K60S2芯片为控制核心的单片机开发板为控制器，包含无线发射模块、无线接收模块、液晶显示模块、语音模块、按键模块等部分。(见下图)。　　

　　在实现以上功能的基础上，在点菜时，我们设置了提醒装置，顾客按下确认键无线信号发送成功之时，蜂鸣器滴一声响。在接收无线信号之后，另一个单片机可将其信号通过串口通信传输至PC机，于此同时打印机打印出其菜单。
　　3.1 STC15F2K61S2系列单片机控制模块
　　采用STC15F2K60S2单片机是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机，是高速、高可靠、低功耗、+-1%温漂飘，常温下温漂5%，超强抗干扰的8051单片机，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成高精度R/C时钟，5MHz~35Hz宽范围可设置，可彻底省掉外部昂贵的晶振和外部复位电路(内部已集成高可靠高集成复位电路，8级可选复位门槛电压)。3路CCP/PWM/PCA,8路高速10位A/D转换(30万次/秒)，内置1K字节大容量SRAM，1组高速异步通信口(UART，可在3组管脚之间进行切换，分时复用可做3组串口使用)，一组高速同步串行通信端口SPI,STC15系列单片机采用STC-Y5超高速CPU内核，与8051兼容CIP-51微控制器内核，和标准51系列单片机相比较具有运算速度快，指令系统和传统的8051系列单片机指令系统兼容，降低了系统软件设计的难度，电路设计简单。以STC15为控制核心的单片机开发板更快速的运算处理能力，但是在该系统需求下，以STC15芯片为控制核心的单片机开发板做为处理控制单元完成任务是绰绰有余的，并且就目前来看，以80C51F芯片为控制核心的单片机开发板使用的难度远比以STC15系列芯片为控制核心的单片机开发板通用的C语言更复杂，这样就使得系统开发成功率大大降低，开发成本大大提高。所以我们选择STC15系列单片机。　　

　　设计说明

　　4. 主系统原理图　　

　　15F2K60S2将接收到二进制信号通过串口通信传送至PC机。同时蜂鸣器发出声响和打印菜单。　　

　　4.1 nRF24L01无线发射频收发芯片模块
　　nRF24L01 是一款工作在2.4~2.5GHz世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型 SchockBurst 模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器、解调器。输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。
　　极低的电流消耗：当工作在发射模式下发射功率为—6dBm时电流消耗为9.0mA，接收模式时为12.3mA。掉电模式和待机模式下电流消耗更低。　　

　　图6 下位机(客户机)发射模块　　

　　第一级为菜类显示，第二级为菜类中的菜名显示。开机进了第一级页面，显示菜类名称。若选择荤菜类按确定，第二级界面显示，显示出荤菜类的16种菜名及其价格，按下确定键，用户将选定些菜，并且页面将显示选菜成功，上位机液晶显示其界面。
　　如有用户选定某一种菜，上位机将显示几号桌选择了某一种菜。上位机的查询界面还可以对某一桌选择的菜进行查询。
　　4.2 显示模块
　　上位机液晶显示界面：
　　如有用户选定某一种菜，上位机将显示几号桌选择了某一种菜。上位机的查询界面还可以对某一桌选择的菜进行查询。在后续菜单完善中我们还可以进一步的建立数据库，通过二进制来查询数据库中菜名。
　　下位机(客户机)液晶显示界面：
　　分为两级显示;第一级为菜类显示，第二级为菜类中的菜名显示。
　　开机进入初始问候界面，接着自动进入显示菜类名称，如荤菜类、素菜类、汤类等。选择小炒类按确定，第二级界面显示，显示出荤菜类的16种菜名及其价格如土豆炒肉10元、木耳炒肉12元等，按下确定，用户将选定菜，并且页面将显示选菜成功。我们也可以通过第四季菜单来显示顾客已经点了那些菜，不至于忘记自己已点了那些菜，不会出现重点，漏点等情况。　　

　　4.3 语音播报和菜单打印
　　当顾客按下选择菜单按键时，发出语音播报。并且页面将显示选菜成功和播报选菜成功。当上位机接收到二进制数据，进一步查找，把二进制翻译成桌号，菜名，单价。再通过打印及驱动模块来自动打印出菜单。
　　总体程序流程图：　　

 　　作品特色

　　5. 作品特色
　　该无线电子点菜单系统将传统的纸质菜单改进为用液晶显示屏显示的菜单。不仅可以提高点菜的效率，还可以节约纸张，避免人力、物力的浪费。同时，也一定程序上克服了不同季节换菜单的麻烦度。该系统更换菜单只需要几分钟，能随时更换菜的品种以及价格。再者，它还可以帮助老板统计全天的以及一个星期的点菜记录，方便分析大众所需。
　　其核心是单片机和PC机构成的通信系统。系统采用无线通信。客户在客户机(电子点菜机)上进行选菜，选菜的信息通过无线传输系统传送给前台收银出的PC机。PC机将实时显示客户的点菜情况及点菜记录。本系统最大的亮点在于对客户机的硬件和软件的构建。本客户机将利用液晶显示屏实时显示菜单(菜的名称、类别、价格)，用户选中后，直接按下确定键，就可方便的选定此菜。
　　此电子点菜系统的灵活性高，连贯性好，易于操作，可靠性高，实用性强，价格适中，很适合广大中小菜馆的使用，大大的节约了生产成本，提高自己的竞争能力。在智能化发展越来越普遍的背景下，这种点菜系统将会有广阔的开发前景。对于客户，其能方便地了解各菜的信息，更方便地选定自己喜欢的菜。在顾客众多的餐厅，它显得更加给力，避免点菜的拥挤。在高级的餐厅，更能显示餐厅的档次。此系统对老板是很有用的，他可以很方便、快捷地了解餐厅点菜的信息，也能减少不必要的人力和物力资源。况且他还可以借此查找一天或者一个星期各个菜的销量，分析顾客需求。在技术创新上采用STC15F2K61S2系统板开发智能点菜系统，运用常见的电子器件，构造了一套完整的开发系统，具有先进性和创新性!

系统演示视频：http://v.eepw.com.cn/video/play/id/2495