1、 human computer interface; RFID radio frequency; host computer- 2 -目录第 1 章 绪论11.1 引言11.2 设计主要任务11.3 本次设计论文的结构2第 2 章 点餐系统实现方案42.1 系统总设计框图42.2 系统设计的原理52.3 服务台点餐系统52.3.1 数字点餐的功能52.3.2 已点餐的信息显示功能62.3.3 餐桌识别功能72.3.4 与后台接收端通信功能72.4 后台接受端82.3.1 用餐切换的功能82.3.2 需要制作餐牌显示功能82.3.3 与服务台通信功能9第 3 章 点餐系统硬件设计103.1 服务
2、点餐端103.1.1 红外电路设计103.1.2 RC522 电路设计113.1.3LCD12864 电路设计113.1.4ESP_8266 电路设计123.2 后台接受端123.2.1 按键电路设计12第 4 章 点餐系统软件设计144.1 软件设计和流程图144.2 模块时序分析154.2.1ESP_8266 软件设计154.2.2红外接收头软件设计174.3 餐桌程序分析174.4 点餐数据分析18结论20参考文献A致谢错误！未定义书签。第 1 章 绪论1.1 引言由于科技水平不断的提高，正冲击着我们的生活，在我们生活中一些零碎的工具已经渐渐的融入智能化的背影，在现如今的生活中，科技给我
3、们带来的是生活水平的提高，生活质量的提高。所以科技的发展必然改变我们的生活，本文介绍的基于 STM32 餐饮点餐系统，其主要的目的是在于改善现如今，人民在拥挤的餐厅中排队点餐，排队侯餐的过程中。当然在一些餐饮店中，可以通过服务员把客人需呀的东西送到指定的桌号中，但是在一些繁华的街道，和一些热闹的巷铺中是完全行不通的，就特别需要一种可以呼叫买家凭借特定的票据取餐。系统设计中是用于电脑等终端，可以实时的控制系统的信息存取，控制点餐系统还能有精确的货币计算功能。其主要功能在于能够减少劳动力，降低人在整个消费线上的作用，最终倾向于无人餐饮点餐的效果。基于 Stm32 餐饮系统的特点在于，它能够使用一些
4、特定的传感器或者说是控制器组合成一个完整的系统，该系统具有便捷、操作简单、智能化水平高等优点。针对于前台和后台的厨房的数据终端的点餐系统中，主要是利用了微型的控制器构建的对于 32 位单片机的数据传送交互的协议。，在本次设计中根据 STM32F030C8,是一款密脚而且集成度高的芯片， 所以在本次设计中，使用该芯片的一款最小系统板作为设计的核心。其对于系统设计中包含了对于前台的点餐的硬件设计和软件设计，和后台厨房的软件设计和硬件设计。最终通过这两部设计的不断磨合，完成了这部分的基本功能。1.2 设计主要任务在本次设计中其主要的目的在于设计一款用于餐饮系统的点餐集消费为一体的设计，在本次设计中除
5、了具有通知取餐的功能外， 该系统还具有其他额外的功能，例如点餐、消费计算、用户帐号登录、超时退出等功能。详细功能任务如下所示。20（1）点餐功能：可以根据选择对设定的目录的饮食餐牌作出选择。（2） 用户权限登录：设置有密码登录，用户每次都需要输入密码才能进行设定，而且修改密码必须使用超级密码（3） 超时退出：如果系统超时没有退出的话，系统会自动退出进入待机模式（4） 买家身份卡：根据 IC 卡唯一性的特征对买家身份的确认。（5） GSM 短信服务：每天自动整理今天的消费账单，把信息发送到指定的手机中。（6） 无线功能：可以实现对于服务台和设计中的和厨房的数据传送。根据上述的功能在本次设计中基于
6、 STM32 餐饮点餐系统的设计中，主要需要克服以下几个方面技术难点和问题。1） 在本次设计中对于 stm32 编写思想要有一定的掌握基础，对于本次设计中可能出现的问题具有深刻的分析。2） 点餐消费系统，作为本次设计中最为重要的人机交换界面，在本次设计中起到十分重要的作用，在设计中通过字符的打印能够准确的帮助选择需要的服务。3）在对于设计中，对于前台的点餐系统和 后台的厨房服务系统，需要一个完整的时序的协议分析，才能实现对于系统数据传送的重要的过程。4）在对于本次设计中特别是软件设计中其中包含了上面的部分 UI 界面的设定还包含了一些芯片或者模块驱动代码的编写以及一些简单的控制程序。5）测试各
7、项功能和指标在设计中针对餐饮的点餐系统不仅仅要满足以上的基本功能，还需要特别注意的是在使用设计中必须注重系统的稳定性，一个完整的系统往往在一个设计中起到的十分关键的地位。其次在操作界面方式中，更加人性化的设计能够给我们用户体验中带来许多乐趣。1.3 本次设计论文的结构在本次设计中基于 STM32 的餐饮点餐系统的设计中，其主要的目的在于设计中一款可以用于点餐呼叫的系统中，在本次论文的撰写过程中，第一章其主要是为了能够准确给我们定位本次设计中在市场的定位，简单的陈述其主要的功能，和一些任务，第二章主要是为了介绍本次设计中的系统的方案和论证。主要对于本次设计结构方面，定型主要包括了软件功能的结构和
8、硬件功能额结构，另外还对于每部分功能实现的软件方案和硬件论证。而第三部分主要介绍了本次设计中的硬件设计部分，其主要的核心在于本次设计的电路图，本次设计中的各部分电路的搭建和原理。而本次设计中的第四部分，其主要的设计目的在于介绍本次设计中的软件设计中部分，其中包含了本次的点餐系统和其流程图等有关软件的部分。而第五部分在本次设计中属于本次设计中的调试和测试部分，其主要包含了对于本次设计中的测试内容和问题分析。第 2 章 点餐系统实现方案2.1 系统总设计框图在本次设计中，基于 STM32 点餐系统中，是一款根据使用 Stm32 作为设核心的设计，在总的设计系统中，然后通过对于设计中一些传感器模块的
9、实现，可以实现对于以下几个方面的内容，而下图为本次设计中 STM32 设计的程序框图。图 2-1 系统总体设计框图根据上图的信息显示，在本次设计中，对于系统设计的整体，可以划分为两个部分，第一部分为本次设计的服务台的点餐系统，该系统的主要作用在于适用于服务台和前台流动性的对于餐桌，需要点餐的客人进行服务，在本次设计中，主要是针对于设计中所需要的。点餐系统作出相应的设计。其中包含有的小部分为红外按键，实现与对于多个点餐的操作和实现点餐系统的操作，它跟红外接收头配套使用。另外一部分是本次设计中使用到的射频检测模块，用于检测附属在餐桌上特殊的标记，而还包含对于本设计中的 wifi 模块，用于数据的交
10、互，而显示模块主要是把餐牌的信息和点餐的内容通过显示模块显示给所需要的设计的用户。第二部分则是本次设计中的后台接受端，该设计用于厨房或者是一些餐饮管理店铺的食物制作用于设计的信息处理，在该部分主要是包含了对于 LCD12864 的显示，和对于 WIFI 模块的数据获取，通过对于按键的切换，可以实现对于餐菜的完成和对于当前的点餐界面的的上下切换。在点餐系统中，还可以通过了对于红外按键实现对于点餐的操作。2.2 系统设计的原理而在本次设计中使用到的原理就是贯穿本次设计中所需要的设计原理：单片机的控制技术，在单片机利用对于 IO 口的控制可以实现对于该语言的掌控，可以实现模块与模块之间的通信，模块与
11、模块之间的信息交换，和模块与模块之间的数据处理，在本次设计中需要使用到的红外遥控按键的技术，所以在本次设计中需要掌握红外遥控的技术的工作原理，即在设计中使用到的通信原理，LCD12864 和按键模块实现的则是在与本次设计中需要实现的 IO 口的操作原理，而对于 RC522 射频检测模块在本次设计中则需要侧重与掌握的 SPI 通信的原理，而对于 ESP_8266 则是对于串口的使用。2.3 服务台点餐系统在本次设计中设计出的一款用于餐饮点餐系统使用的一款模块，在该模块中实现的主要功能是点餐功能的实现，主要包含了无线点餐和电脑服务端点餐两种功能。2.3.1 数字点餐的功能本设计中，主要的功能实现对
12、于餐饮点餐系统的实现，在该主要分成了两种 点餐模式，第一种是无线点餐模式，该模式下主要是利用了红外遥控按键和红外 接收头实现的功能，通过对于按键的功能的识别，对于各个不同的按键的组合实 现的对于点餐的需求。而第二种功能是电脑点餐模式，该模式下主要是通过电脑 的串口，发送数据，实现的对于点餐系统的实现，在该模式下，通过了接受数据，特定的数据实现的设计的点餐在设计中后续软件分析会陈述该程序部分的设计。下图为本次设计使用到的模块，图 2-2 红外接收头实物图、图 2-3 红外遥控按键实物图，图 2-3 USB 转串口实物图图 32 红外模块接收头设计电路图 2-3 红外遥控按键实物图图 2-4 US
13、B 转串口实物图2.3.2 已点餐的信息显示功能在本次设计中主要是显示下图为本次设计中所使用到的点餐显示屏幕如下图所示。图 25 LCD12864 实物图在本次设计中，使用的 服务台的点餐显示模块，可以显示当前的餐桌号，和对于点餐的内容的显示，在设计中是可以进行操作实现对于点餐的操作步骤。可以清楚的了解到点餐人员一共点了什么食物，有多少样，还可以实现的对于序列的删减的功能，增加该点餐信息显示的功能。2.3.3 餐桌识别功能在本次设计中需要对于具有一定的标识的物品对于餐桌进行统一的划分，而在该方案上，可以使用 RC522 模块作为餐桌识别功能的核心，IC 卡是具有一定的标号的 IC，所以在本次设
14、计中需要使用的 IC 做作为本次设计中的对于特定的表记的符号，在对于 STM32 餐饮点餐系统中，主要是实现对于设计中的点餐，在设计中使用了 IC 卡作为设计中的对于餐桌号的识别，利用了对于 RC522 实现对于设计的餐桌的识别。下图为本次设计中使用到的餐桌识别模块的实物图,可以利用了对于设计的白卡实现对于本次设计中需求。用具有一定 IC 卡卡号的白卡作为餐桌的标识。图 26 RC522 实物图2.3.4 与后台接收端通信功能本次设计中，利用无线数据的传送，实现点餐前台与后台厨房的数据传送，把前台点餐的数据传送到后台厨房中，所以在本次设计中需要设计一个无线模块用于数据的传送，在该模块中，利用简
15、单的数据交换的原理，可以实现对于数据的交换，可以实现对于数据的传送。下图为本次设计中与后台接收端通信的模块。2.4 后台接受端图 27 ESP_8266 实物图在本次设计中，利用无线模块，可以实现点餐数据传送到后台的设计，利用这样的设计思路，可以在本次设计中实现对于餐饮点餐系统的实现，减少在这信息传送的劳动力传送。通过了 wifi 这穿墙性能高的无线模块的传送，体现了本次设计中的对于设计的优越性。2.3.1 用餐切换的功能本次在本功能，设计出用于显示屏幕切换的功能，在该功能中，可以实现对于显示屏幕对于需要排队制作的食物就行多页的切换，可以实现对于信息的切换等功能，在本次设计中使用到的实物图如下
16、图所示图 28 独立按键实物图2.3.2 需要制作餐牌显示功能本功能的目的在于能够直观的给，厨师，后台食物的制作者一个直观的食物的编排顺序，特意在设计中增加了显示装置，用于已经点餐的设计和对于排队制作的餐牌信息的显示，在该显示的功能的可以实现对于设计中功能的显示信息，结合按键功能就可以实现对于信息的显示。在该实现的功能中，使用跟服务台点餐系统所一样的显示模块 LCD12864。2.3.3 与服务台通信功能在本次设计中为了能够接收到来自后台的接受信息，本次设计中主要是使用了 wifi 模块作为信息的通信和处理装置，在本次设计中主要是通过了该模块实现的主要功能，在 wifi 模块信息传送中，可以实
17、现的对于模块的信息的显示，可以实现 UDP 的数据传送，在本次设计需要使用到的 UDP 传送数据实现对于端口值八零八零，IP192.168.4.1 的数据传送。第 3 章 点餐系统硬件设计在本次设计中，设计包含有两部分，第一部分为本次设计中的服务端的点餐功能，第二部分为后台食物数据接收端。对于第一部分主要是包含了对于红外电路的设计、RC522 射频检测电路的设计，LCD12864 电路的设计和 ESP8266 电路的设计。在这四个电路中主要是通过了单片机电路实现的电路分析。射频电路主要是通过设计中的 SPI 通信实现的，所以在设计中主要是通过 SPI 引脚实现对于设计的要求。LCD12864
18、实现是利用简单的 IO 口模拟设计的串行数据的传送实现的设计要求。所以在设计中可以通过了该方案实现串行数据的接受。对于第二部分，其在电路设计中有许多相同的部分，但是在设计中例如显示模块 LCD12864 的电路设计，和 ESP_8266 的电路设计，与第一部分相同的。而唯一不同的是对于独立按键电路设计，而在设计中设计有三个按键，一个按键用于切换上一页数据，一个按键用于切换下一页的数据，另外一个按键则用于去除当前的首菜单。3.1 服务点餐端对与本次设计中需要使用到红外的数据检测头，该设计需要 1 个单片机引脚连入，所以在设计中分配了 PA1 作为红外引脚的输入脚，而对于 RC522 作为本次设计
19、中 SPI 通信则需要五个引脚作为设计需要，首先是对于 SPI 的 MOSI、MISO、 SCK、对应这的 PB13、PB15 和 PB15 另外还需要对应的 PA8 和 PB12 作为 CS 和 CSN使用。对于 ESP_8266 模块在设计中使用串口实现对其的连接。3.1.1 红外电路设计下图为本次设计中对于红外接收头的电路设计图 31 红外电路设计原理图在上面的电路图中，主要是包含了本次设计中的 DA 红外的数据传送主要是接入 STM32 单片机的 PA1,而其他的两个引脚分别为电源引脚，实现的控制和操作。3.1.2 RC522 电路设计下图为本次设计中对于餐饮系统中的 RC522 电路
20、设计。图 32 RC522 设计原理图在上述的原理图中，对于 RC522 模块，是可以实现对于 IC 射频电路的检测，在该模块中，可以实现对于获取 IC 的卡号，获取 4 位的有效卡号，然后判断实现的操作，而对于该模块实现的主要功能是对于 SPI 通信。3.1.3 LCD12864 电路设计下图为本次设计中对于餐饮系统中的 LCD12864 电路设计。图 33 lcd12864 设计原理图在上图中主要是实现对于设计中的 LCD12864 的连接图，在本次设计中通过了三线控制 LCD12864，但是在设计中需要对于该模块实现控制，特别对于电源的提供，需要电压 5V，而对于逻辑口的电压则是需要 3
21、.3V 即可。另外对于 LCD12864的 PSB 引脚，在设计中接入低电平，用于设计中的串行数据的传送，RST 接入高电平用于防止硬件复位电路。3.1.4 ESP_8266 电路设计下图为本次设计中对于餐饮系统中的 ESP_8266 电路设计。图 34 ESP_8266 设计原理图在本次设计中，针对 ESP8266 的设计在本次设计中主要是通过了串口实现对于该模块的设计中，所以在本次设计中主要是通过了串口 1 的引脚 PA9 和 PA10 在设计中 PA9 接入设计 wifi 模块 ESP8266 的 RXD，PA10 接入设计 wifi 模块 ESP8266中的 RXD3.2 后台接受端在
22、本次设计中，针对服务台的点餐系统，在本次设计中特意设计中一个用于后台的数据接收端，用于后台的数据接受，在该硬件系统的设计中，包含了对于设计中的 WIFI 数据的交换、对于液晶模块的显示功能显示已点的需要通知厨房去制作的美食和对于按键的操作功能。但是由于 ESP8266 和 LCD12864 在服务点餐中已经对该电路进行了描述，而在对于后台接收端的设计中，使用的相同的电路设计，所以在该章节中不对这两部分的功能描述。3.2.1 按键电路设计下图为本次设计中对于独立按键的设计原理图图 35 独立按键设计原理图在上述的电路图中，主要通过对于 PA4、PA5 和 PA6 对于上面设计中的按键 K1、K2
23、 和 K3 要求。在上面的硬件电路中，单片机的 IO 口原本是设置为高电平，如果在外界的环境下触发对于 IO 口的控制，然后切换 IO 口的电平，实现对于 IO口的电平的拉低，就可以触发相应的软件设计。第 4 章 点餐系统软件设计4.1 软件设计和流程图针对于点餐系统的设计中，整个餐饮的点餐系统划分为两部分，一部分是对于前台服务员的点餐系统，另外一部分则是用于后台的数据的交换设计，如下图 4-1 所示另外一部分为本次设计中后台数据接收端的服务流程图设计。如下图 4-2所示图 41 点餐端流程图图 42 后台数据接收端流程图在设计中对于设计 4-1 的流程图中，主要是通过了上面的对于系统的运行的
24、初始化和对于设计中的系统的获取信息。最后针对本次设计中使用到的的流程为下第一步首先点餐端需要获取餐桌号，通过锁定 RC522 模块获取对应的识别的 IC卡获取的餐桌号，然后通过了红外模块，实现对于数据的获取，获取餐牌的数据号，最后通过红外模块的确定按钮，实现对于点餐信息加载到 wifi 网络中实现对于数据的发送到数据的到后台数据的接收端。对于本次设计中流程图 4-2 为服务端接受数据的设计，在该设计中首先对于使用模块的初始化，可以实现对于基本功能的实现，在对于餐饮设计中，模块化的设计思想贯穿了全文。然后系统如果检测到点餐数据就会根据点餐数据分析，然后获取其主要的信息，然后通过按键的信息获取，可以切换本次设计中的需要显示的内容。4.2 模块时序分析在本次设计中对于设计所需要的模块作出的了以下的分析，主要是对于设计中使用到的红外数据的接头模块和 ESP_8266 模块实现的软件分析。4.2.1 ESP_8266 软件设计下图为本次设计中对于 ESP_8266 使用的时钟结构图图 43 ESP_8266 结构架构图对于上述的结构架构图，在 ESP8266 芯片包含了许多的部分，例如设计需要的电源的的管理、对于设计的晶振的管理，对于设计中所需要的一些定义的外界接口的定义。在本次设计中对于 ESP8266 只是
