嵌入式手持电子点菜终端研究与实现

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1、苏州大学 硕士学位论文 嵌入式手持电子点菜终端研究与实现 姓名：罗晴兰 申请学位级别：硕士 专业：信号与信息处理 指导教师：邓晶 2010-10 Abstract Research and Realization of An Embedded Hand-hold Terminal for Electronic Menu II 嵌入式手持电子点菜终端研究与实现 中文提要 计算机信息技术在餐饮业的应用，极大地提高了餐饮业管理运作的效率，使 得有限的人力资源可以创造出几倍于传统管理模式的业绩。嵌入式技术的迅速发 展，使得手持电子点菜终端的设计变得方便、可靠。 本论文对嵌入式手持电子点菜终端的一些关键

2、技术进行了探讨、研究，并采用 ARM9 处理器、嵌入式实时操作系统 C/OS-II、结合 C/GUI 技术和 Zigbee 无线组 网技术，实现了嵌入式手持电子点菜终端设计。 论文的主要研究内容包括： 基于 ARM9 处理器的嵌入式平台开发； 对 C/OS-II 的分析移植，并实现了 C/OS-II 的裁剪移植；对 C/GUI 的软件组织结构进行了分 析，并根据课题要求，实现了基于 C/OS-II 的 C/GUI 移植；采用 C/GUI 开发了 系统的运行界面；采用分层设计思想，设计了三层通讯协议，实现了基于 ZigBee 的无线数据可靠传输，同时实现了基于 Zigbee 技术的无线组网通讯。

3、 课题完成了嵌入式手持电子点菜终端设计，运行调试结果系统运行正常，所取 得设计成果具有较好的应用前景。 关键词关键词：嵌入式系统；C/OS-II；C /GUI；Zigbee；电子点菜 作作 者：者：罗晴兰 指导老师：指导老师：邓 晶 Abstract Research and Realization of An Embedded Hand-hold Terminal for Electronic Menu II Research and Realization of An Embedded Hand-hold Terminal for Electronic Menu Abstract The

4、application of computer and information technology in the catering has greatly improved the efficiency of management and operation of the catering industry, creating performance several times higher than the traditional management model with limited human resources. The rapid development of embedded

5、 technology makes the design of hand-hold terminal for electronic menu become easy and reliable. This thesis lays stress on a discussion and research of some key technologies of the hand-hold terminal for electronic menu, using ARM9 processor and embedded RTOS C/OS-II, with C/GUI and Zigbee wireless

6、 networking technology to realize the design of hand-hold terminal for electronic menu. Several subjects were studied in this thesis: An ARM9-based embedded platform was built. The transplant of C/OS-II was analyzed and completed successfully. The software organizational structure of C/GUI was analy

7、zed, and C/GUI was transplanted on C/OS-II according to the requirement. The system interface was developed by using C/GUI. A communication protocol was designed, and wireless networking communication based on Zigbee was achieved. A hand-hold terminal for electronic menu was completed in this thesis

8、. The system runs well. That proves that the desired goal has been achieved successfully, and it appears a brand application area in catering industry. Keywords: embedded system; C/OS-II; C/GUI; Zigbee; electronic menu Written by Luo Qinglan Supervised by Deng Jing 嵌入式手持电子点菜终端研究与实现 第一章 绪 论 1 第一章 绪 论

9、 1.1 引 言 餐饮业是我国重点发展的行业之一。我国现有企业约 400 多万家企业从事餐饮 服务行业1，其中有数万家规模较大的酒店，但是，大多数企业仍沿用传统的服务 模式，技术水平还很落后，信息化程度不高，大部分工作采用人工操作，服务员来 回奔波传单，不仅劳动强度大，而且效率低、出错概率高。绝大多数餐饮企业中， 餐饮业信息化管理的概念目前还只停留在“用电脑记记账、打打单子”的程度上。 在科技化、信息化的今天，随着人们的生活水平不断提高，对餐饮业的要求也 不断提升，人们餐饮消费中单纯以“吃饱“为目的的比例大幅度下降，而越来越讲究 吃好，就餐者对服务形式、餐饮风格、环境氛围等要素，越来越注重，消

10、费者对于 方便性、快捷性、个性化的要求越来越高。针对这种情况，我国的餐饮业已经逐步 开始有效的利用高科技产品为其服务，从传统笔算记帐到电子收银；从人工登记、 传送菜单到电子通讯方式传递点菜信息；从有线通讯到无线移动通讯，逐步的往人 性化、经济化和方便化的方向发展。目前，应用在中国高端大型餐饮企业中的无线 点菜系统代表了餐饮企业信息化发展的趋势。 毫无疑问，手持电子点菜系统的普及能够减轻服务员的劳动强度，提高工作效 率，提升餐饮企业的形象和地位，实现收银及各种信息统计的快速操作，统计信息 还能为决策层提供决策的依据，并且可以大大提高服务业的服务水平，对我国的餐 饮业、旅游业的发展将起到积极的促进

11、作用，并将为用现代信息技术改造传统餐饮 业做出贡献。然而，在高端大型餐饮企业中应用的这种无线点菜系统主要是国外引 进产品1-3。虽然国外相关产品和技术较先进，总体信息化水平更高，但由于国外开 发的多为高端产品，若将其直接应用于我国餐饮业，费用非常昂贵，大多中小企业 难以承受，因此，难以在各类中小餐饮企业中推广。 如何适应企业用户的需求，研制出中国绝大多数餐饮企业真正实用的同类产品， 同时还能够体现现代信息技术的先进水平， 是目前餐饮企业信息化产品技术的研究方 向。正是在这种背景下，本文针对我国餐饮企业无线点菜系统实现技术进行研究。 无线点菜系统终端是无线点菜系统的重要组成部分，它由服务员手持终

12、端为顾 第一章 绪 论 嵌入式手持电子点菜终端研究与实现 2 客点菜，无线传输点菜数据，减少服务员的来回走动，并实现点菜、分单等整个过 程的自动化，它充分利用信息技术为餐饮业服务，利用计算机的计算能力，帮助我 们处理分析营业数据，这必将会给餐饮服务业带来巨大变革。 1.2 手持点菜系统的发展概况 上世纪 70 年代以前，餐饮业一直沿用人工服务的方式，国内大约在上世纪 80 年代末出现餐饮服务管理系统雏形，信息技术开始进军餐饮业。到了上世纪 90 年 代，计算机信息技术的应用极大地提高了餐饮业管理运作的效率，使得有限的人力 资源可以创造出几倍于传统管理模式的业绩，为餐饮业的发展带来了新的生机1-

13、3。 如今， 随着网络技术与无线通信技术的迅速发展， 诸如蓝牙技术、 红外技术、 802.11 系列技术等逐渐揭去其神秘的面纱，出现在餐饮业4-8。 无线网络 服务器手持终端 管理监控报表统计开台服务结账点菜 图 1.1 手持点菜系统的一般模型 如图 1.1 所示，无线点菜系统主要由无线终端和作为管理中心的服务器组成， 手持终端与服务器之间通过无线通信方式实现信息的实时交换。该系统主要功能是 实现顾客随时开台、点菜、加菜、退菜、结账等，同时使得前台、厨房、仓库、经 理、财务的工作协调统一、自动化管理。该系统通过分级权限的设置，管理部门可 以随时调出相应的现时统计数据，计算出走势图和分析图及各种

14、表格，这使得餐饮 企业的管理和监督得到了极大地方便。 手持点菜系统已经成为现代化餐饮管理系统中一个十分重要的组成部分2。在 当前市场上的相关产品中，低档产品使用不方便，只是基于传统菜单，添加了简单 的无线数据传送功能；而高档产品，大多是国外公司开发，功能复杂甚至冗余，背 离了点菜的本意，不符合市场的真实需求。所以急需一种价格合理，功能上能够满 足广大客户需求，适合广大餐饮企业的中档产品。目前国内市场上出现的手持点菜 系统主要有两种形式： 嵌入式手持电子点菜终端研究与实现 第一章 绪 论 3 （1）无线点菜机+无线接入点+服务器+识别卡。这种专用的点菜机功能比较单 一，而且使用复杂，顾客不方便操

15、作。 （2）无线 PDA+无线接入点+服务器。如图 1.2 所示为某款基于 PDA 的手持电 子点菜系统的实物图。由于 PDA 的功能强大但使用费用比较高，一般使用于高档 酒店，不适宜推广到中小餐饮企业中。 基于满足产品成本低廉，集成度高，外围器件少，软硬件资源丰富，具有文字 处理、彩色图片显示，无线通讯等要求的前提下，综合考虑各个方面的因素，认为 采用嵌入式系统手持电子点菜终端是最适合的解决方案，所以本文的工作就是研究 开发基于嵌入式手持终端的实现技术。 1.3 手持电子点菜终端功能分析 手持电子点菜终端在该手持电子点菜系统中扮演着十分重要的角色，它将由客 户自主操作，所以需要具有合理的功能

16、、友好的可视化界面以及简洁的操作流程。 经过分析，手持终端除保证应在一定距离范围内实现与服务器之间的可靠数据通信 的功能之外，还应具有以下功能2,6-8： （1）开台与换台。客户需在某一餐桌用餐时，通过手持终端向服务器完成餐桌 的申请和注册，客户亦能通过手持终端更换餐桌。由于本次设计的点菜系统面向中 小型餐厅，所以要求能实现同时注册 200 个以上的餐桌。 图 1.2 基于 无线 PDA 和服务器的电子点菜系统 第一章 绪 论 嵌入式手持电子点菜终端研究与实现 4 （2）分类别点菜。当已经完成开台的操作后，客户可以开始点菜，由于菜的种 类繁多，手持终端能够向客户提供经过分类的菜单，方便客户点菜。即使在中小规 模的餐厅中，菜单中菜的数量依然很多，而且可能不断增加，所以手持终端设计时 需要能够支持存储 500 个以上的菜式。客户点菜完毕后系统会自动显示出客户已点 的菜目和消费金额。 （3）菜单查看。手持终端需要能够记录顾客已点