基于ZigBee技術的無線點餐系統設計
引言
當今世界無線通信技術發展迅速,如藍牙,Wi-Fi,紅外,ZigBee等無線技術,已經在很多領域得到了應用。無線點餐系統將先進的Zig-Bee技術運用于傳統的餐飲業,進而提高餐廳的服務水平和工作效率。目前,應用于餐飲行業的無線通信技術主要包括紅外技術,藍牙技術和ZigBee技術等。紅外技術屬于短距離,點對點的半雙工通信方式,不適用于網絡的組網;藍牙技術成本高,不適合較多節點的網絡。本研究采用了低速率,低成本,低功耗的ZigBee技術,設計無線點餐系統。
1 無線點餐系統整體結構
無線點餐系統主要由點餐終端與服務臺終端組成,兩部分通過ZigBee無線模塊實現數據通信。點餐終端選用了友善之臂帶有7寸觸摸屏的ARM9開發板,通過上位機用戶界面程序可以實現點餐功能。服務臺終端選用一臺帶有串口/并口的臺式電腦,連接無線模塊和POS58系列微型打印機,對點餐終端發送過來的數據進行處理,實現打印小票的功能。
點餐系統的整體結構如圖1所示。
2 硬件電路的設計
2.1 無線通信模塊
CC2430是TI公司推出的用來實現ZigBee應用的系統級芯片。CC2430內部已集成2.4 GHz的射頻核心和8051控制器,外接簡單的電路便可實現信號的收發功能。這種解決方案能夠有效提高性能并滿足以ZigBee為基礎的2.4 GHz ISM波段應用,及對低成本,低功耗的要求。
圖2為CC2430外圍電路設計。
當芯片正常工作時,電容C1,C2連接32 MHz晶振組成高頻晶振電路,用于發送數據。偏置電阻R1用于為32 MHz晶體振蕩器設置精密偏置電流。芯片休眠時,電容C3,C4連接32.768kHz的晶振組成低頻晶振電路,降低功耗。電容C5用于去除雜波干擾,防止單片機錯誤復位。C5,C7,C8是濾波電容,去除雜波干擾使電壓更穩定。C10,C11,C12,C13,C14為去耦合電容,用來電源濾波,提高芯片工作的穩定性。電路中電容C9,電感L1,L2,L3以及一個PCB微波傳輸線組成非平衡變壓器,整個結構滿足RF輸入/輸出匹配電阻的要求。
2.2 服務臺終端
服務臺終端選用帶有串口/并口的PC機。PC機與無線模塊通過串口連接,和微型打印機通過并口連接。如圖3所示,ZigBee無線模塊和PC機通過串口(TXD和RXD)進行通信,直接向串口讀寫即可。PC機向微型打印機的8位數據信號線DATA0~7發送數據,數據選通輸入信號STB低電平有效,DATA0~7的數據只有在有效的STB信號作用下才能被鎖入打印機內部鎖存器中。打印機狀態信號BUSY高電平有效,表示打印機正在打印數據。
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