无线电子菜谱系统的设计【字数：10541】
摘 要随着现代科技的发展，消费者的消费理念发生了翻天覆地的变化，消费者更加关注其自身的消费体验。目前很多的餐馆仍使用纸质菜单或者由店员操纵的点餐系统，在用餐高峰期的时候往往会让顾客点单排队时间增长，更严重的甚至会因为店员的失误而把顾客所点的菜单弄混或者弄丢，严重影响顾客消费体验，从而使餐馆失去潜在客户。而且使用纸质菜单的过程中需要使用大量的纸，会对环境造成一定的污染。纸质菜单也很容易被破坏，一旦沾上污渍或者有缺角就要及时更换。当餐馆的菜品更新时，需要更换所有纸质菜单，给餐馆造成很大的不便。本文针对以上问题，设计了无线电子菜谱系统，利用nRF24l01无线传输模块来连接发送端和接收端。发送端由顾客持有，可以固定在餐桌上，首先是TFT液晶触摸屏上会显示本餐馆的菜单，顾客只需在相应的菜品上点击一下就可以选择该菜品，同时该菜品的前面会显示一个钩，如果想取消则只需再次点击一下该菜品。顾客点完之后只需要点击屏幕左下角的“send”就可以将所点菜品发送到安装在厨房的接收端，接收端接收到信号后会在接收端的LCD12864上显示接收到的菜品，同时接受端会通过串口将数据发送到上位机上。
目录
1.绪论 1
1.1课题背景及其意义 1
1.2国内外的研究状况 1
1.3本文的主要研究内容及论文结构安排 2
2.方案的设计与论证 4
2.1控制方案的确定 4
2.2控制方式的选择 4
2.2.1单片机芯片的选择 4
2.2.2显示方案的选择 4
2.2.3无线传输模块的选择 5
2.2.4接收端显示模块的选择 5
3.硬件电路的设计 7
3.1系统的功能分析及体系结构设计 7
3.1.1系统功能分析 7
3.1.2 系统总体结构 7
3.2模块电路的设计 8
3.2.1 单片机核心电路的设计 8
3.2.2 TFTLCD触摸屏模块电路的设计 10
3.2.3 nRF24l01无线传输模块电路的设计 12
3.2.4 LCD12864液晶显示模块电路设计 14
4.软件设计 16
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4.1编程语言选择 16
4.2 Keil软件设计思想 16
4.3 QT软件设计思想 17
4.4 程序流程图 17
5.系统焊接与调试 19
5.1 电路焊接 19
5.2 系统调试 21
5.2.1系统程序调试 21
5.2.2硬件测试 24
5.2.3上位机程序测试 25
5.3 实物测试 26
致谢 30
参考文献 31
1.绪论
1.1课题背景及其意义
本课题研究的是无线电子菜谱，本文是基于单片机来实现顾客点单和厨房接单并且上位机记录账单的程序简化[1]。目前大部分的餐馆使用的都是纸质菜谱，顾客需要根据菜谱把自己需要点的菜写在纸上然后交给服务人员。但是在用餐的高峰期时，由于顾客太多，服务人员忙不过来，这个时候顾客点餐就需要等待服务员忙完，顾客的等待时间变长会严重影响顾客的用餐心情，而且时候由于服务人员过于繁忙会将顾客所点的菜单弄丢或者搞混[2]；除此之外，在餐馆有菜品更新时，直接在纸质菜单上修改会很不美观，所以餐馆要将所有的纸质菜单更换，首先更换所有的纸质菜单是一笔不小的费用，更换菜单的过程也很繁琐，浪费了很多时间。而且在更换纸质菜单的过程中被更换的旧菜单会失去价值变成废纸，这样造成了环境污染，与提倡的绿色生活的概念相违背[3]。这对餐馆顾客的回头率会有很大的影响。
现在属于物联网的时代，电子菜谱也在餐馆中逐渐普及，但是，目前大规模使用的电子菜谱是由计算机控制，只能由店员操控。顾客需要排队等待，然后将自己需要点的菜品告知店员，由店员在电脑上记录顾客所点的菜品。这种电子菜谱还是没有避免顾客需要排队点餐的问题，在用餐高峰期时顾客仍需要排队等待很久，而且这种点餐方式效率很低，计算机所占用的空间也非常大，不方便移动[4]。本文通过对传统电子菜谱的智能化改造，基于nRF24l01无线通信模块，将传统的电子菜谱改进成为了无线电子菜谱，并且大大缩小了它的体积，成本很低，可以在每一个餐桌上都设置一个发送端，顾客可以坐在餐桌上点菜而不用去排队等待，而且也不会出现菜单弄混的情况，大大提升了顾客的消费体验。同时接受端不仅能实时显示菜单，还能将相关的菜单发送到上位机上，由上位机存储，这样餐馆在查询账单的时候也会更加便捷。在另一种程度上无线电子菜谱还增强了餐馆的科技感，可以增加潜在客户。通过这种人性化的设计，在物质生活极为丰富和消费者追求消费体验的时代下，具有比较高的使用价值，其中所运用的nRF24l01无线传输技术、TFT触摸屏模块技术、LCD12864显示技术在智能家居、工业等领域也有很大的帮助[5]。
1.2国内外的研究状况
在国内，无线电子菜谱的智能改造也有很多突破。
（1）比如说可以让顾客使用平板电脑来进行点单，然后通过wifi传输到后厨的打印机，打印机将顾客所点的菜单打印出来。
（2）另外一个是传输距离的提升，普通的无线传输距离是1030米，对于一些较小的饭店来说传输距离是足够的，但是这种距离满足不了一些比较大的餐馆，所以研制出了远距离无线传输模块nRF24l01，它的传输距离可以在100300米之间，完全满足餐馆的需要[6]。
（3）目前的无线电子菜谱还可以实现显示图片的功能，相比于之前的纯汉字显示更加生动形象。同时也更加详细的介绍了该菜品，激发消费者的食欲。
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图11 无线电子菜谱平板点菜系统
在国外，无线电子菜谱的发展和国内大致相同，比较常见的点单方式是顾客使用餐馆提供的平板电脑来进行点餐。但是国外的无线通信的发展很快。主要体现在下面两个方面：
（1）国外的无线传输抗干扰性能提升较快，可以满足多个无线设备同时收发信息而不会相互干扰[7]。
（2）UWB无载波通信技术在国外迅速发展，它需要的射频和微波器件很少，所以能大大化简无线传输模块的内部结构。其中DSUWB已经处于模块阶段，而MBOA则刚刚进入芯片阶段，还需要等待一段时间才能面世。
目录
1.绪论 1
1.1课题背景及其意义 1
1.2国内外的研究状况 1
1.3本文的主要研究内容及论文结构安排 2
2.方案的设计与论证 4
2.1控制方案的确定 4
2.2控制方式的选择 4
2.2.1单片机芯片的选择 4
2.2.2显示方案的选择 4
2.2.3无线传输模块的选择 5
2.2.4接收端显示模块的选择 5
3.硬件电路的设计 7
3.1系统的功能分析及体系结构设计 7
3.1.1系统功能分析 7
3.1.2 系统总体结构 7
3.2模块电路的设计 8
3.2.1 单片机核心电路的设计 8
3.2.2 TFTLCD触摸屏模块电路的设计 10
3.2.3 nRF24l01无线传输模块电路的设计 12
3.2.4 LCD12864液晶显示模块电路设计 14
4.软件设计 16
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4.1编程语言选择 16
4.2 Keil软件设计思想 16
4.3 QT软件设计思想 17
4.4 程序流程图 17
5.系统焊接与调试 19
5.1 电路焊接 19
5.2 系统调试 21
5.2.1系统程序调试 21
5.2.2硬件测试 24
5.2.3上位机程序测试 25
5.3 实物测试 26
致谢 30
参考文献 31
1.绪论
1.1课题背景及其意义
本课题研究的是无线电子菜谱，本文是基于单片机来实现顾客点单和厨房接单并且上位机记录账单的程序简化[1]。目前大部分的餐馆使用的都是纸质菜谱，顾客需要根据菜谱把自己需要点的菜写在纸上然后交给服务人员。但是在用餐的高峰期时，由于顾客太多，服务人员忙不过来，这个时候顾客点餐就需要等待服务员忙完，顾客的等待时间变长会严重影响顾客的用餐心情，而且时候由于服务人员过于繁忙会将顾客所点的菜单弄丢或者搞混[2]；除此之外，在餐馆有菜品更新时，直接在纸质菜单上修改会很不美观，所以餐馆要将所有的纸质菜单更换，首先更换所有的纸质菜单是一笔不小的费用，更换菜单的过程也很繁琐，浪费了很多时间。而且在更换纸质菜单的过程中被更换的旧菜单会失去价值变成废纸，这样造成了环境污染，与提倡的绿色生活的概念相违背[3]。这对餐馆顾客的回头率会有很大的影响。
现在属于物联网的时代，电子菜谱也在餐馆中逐渐普及，但是，目前大规模使用的电子菜谱是由计算机控制，只能由店员操控。顾客需要排队等待，然后将自己需要点的菜品告知店员，由店员在电脑上记录顾客所点的菜品。这种电子菜谱还是没有避免顾客需要排队点餐的问题，在用餐高峰期时顾客仍需要排队等待很久，而且这种点餐方式效率很低，计算机所占用的空间也非常大，不方便移动[4]。本文通过对传统电子菜谱的智能化改造，基于nRF24l01无线通信模块，将传统的电子菜谱改进成为了无线电子菜谱，并且大大缩小了它的体积，成本很低，可以在每一个餐桌上都设置一个发送端，顾客可以坐在餐桌上点菜而不用去排队等待，而且也不会出现菜单弄混的情况，大大提升了顾客的消费体验。同时接受端不仅能实时显示菜单，还能将相关的菜单发送到上位机上，由上位机存储，这样餐馆在查询账单的时候也会更加便捷。在另一种程度上无线电子菜谱还增强了餐馆的科技感，可以增加潜在客户。通过这种人性化的设计，在物质生活极为丰富和消费者追求消费体验的时代下，具有比较高的使用价值，其中所运用的nRF24l01无线传输技术、TFT触摸屏模块技术、LCD12864显示技术在智能家居、工业等领域也有很大的帮助[5]。
1.2国内外的研究状况
在国内，无线电子菜谱的智能改造也有很多突破。
（1）比如说可以让顾客使用平板电脑来进行点单，然后通过wifi传输到后厨的打印机，打印机将顾客所点的菜单打印出来。
（2）另外一个是传输距离的提升，普通的无线传输距离是1030米，对于一些较小的饭店来说传输距离是足够的，但是这种距离满足不了一些比较大的餐馆，所以研制出了远距离无线传输模块nRF24l01，它的传输距离可以在100300米之间，完全满足餐馆的需要[6]。
（3）目前的无线电子菜谱还可以实现显示图片的功能，相比于之前的纯汉字显示更加生动形象。同时也更加详细的介绍了该菜品，激发消费者的食欲。
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图11 无线电子菜谱平板点菜系统
在国外，无线电子菜谱的发展和国内大致相同，比较常见的点单方式是顾客使用餐馆提供的平板电脑来进行点餐。但是国外的无线通信的发展很快。主要体现在下面两个方面：
（1）国外的无线传输抗干扰性能提升较快，可以满足多个无线设备同时收发信息而不会相互干扰[7]。
（2）UWB无载波通信技术在国外迅速发展，它需要的射频和微波器件很少，所以能大大化简无线传输模块的内部结构。其中DSUWB已经处于模块阶段，而MBOA则刚刚进入芯片阶段，还需要等待一段时间才能面世。
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