作者：盧小勇，鄭勝林，潘保昌

引言

短距離通信技術業已在酒店業得到較好的應用，其技術日臻成熟。一些西方的大型酒店業采用了WiFi技術，其適用于高成本、大規模的應用，由于得到大企、IP的支持，技術較成熟；國內也有部分中小企業使用了ZigBee技術．其其系統本身成本依舊偏高。本文采用了ZigBee技術，結合32位ARM微控制器的高性價比、低功耗、執行速度快、性能高等優點，針對中小酒店業的需要，提出了一種低成本，小規模虛用系統設計。ZigBee是基于IEEE802.15.4規范的無線技術，工作于免授權的2.4GHz頻段．是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據傳輸率、低成本的雙向無線通信技術，具有省電、可靠性高、成本低、時延短、安全、網絡容量大和易于組網等優點，支持多種網絡拓撲結構，如星型網、互連的星型嘲和煳站網等。

1 功能介紹

本系統由服務員手持的帶ZigBee無線數據通訊功能的手持終端機，安裝有ZigBee無線數據中心組的控制中心，負責結帳、咨詢的柜臺收銀機和通往廚房的廚房云臺組成。其中，控制中心、柜臺收銀機和廚房云臺均由PC機構成．并組成局域網。利用該系統，服務員或顧客可以隨時隨地使用手持終端機進行點菜、加菜、結算等工作，并即時把數據傳到控制中心服務器。在控制中心端，安裝有ZigBee無線數據中心節點，可以在有效范圍內與手持終端機進行隨時隨地的通訊，并負責后臺的數據維護管理。柜臺收銀機主要完成結帳、咨詢等工作。廚房云臺通過LAN接收來自控制中心的菜單信息，并反饋廚房的信息，及時由服務員通知客戶該菜單信息，如某菜式缺乏原材料無法完成等。

圖1無線點菜系統結構示意圖

2 系統硬件設計

選用的MCU有LPC2210和MC9S08GT60，采用了freescale公司的MC13192射頻芯片，外圍擴展了2MB的NOR FLASH（用于存放BootLoader）平ll 16MB的NAND FLASH，8MB的RAM，TFT4267液品屏，4x4矩陣式鍵盤ZLG7290。

圖2系統核心硬件設備

2．1 ZigBee網絡配置

ZigBee尤線網絡可采用多種類型的網絡配置。本設計使用星型網絡實現通信。星型網絡配置由一個協調器節點（主設備）和一個或多個終端設備（從設備）組成。在星型網絡中，所有的終端設備都只與協測器通信。

根據系統需求，協調器會在非易失性存儲器中存儲所有網絡關聯，稱為鄰接表。為了連接到網絡，終端設備可能執行孤立通知過程來查找先前與之關聯的網絡或者執行關聯過程來加入一個新網絡。在執行孤立通知過程的情況下，協調器將通過查找其鄰接表來識別先前與之關聯的終端設備。

2．2 MCU和MC13192的連線

除了接SPI口的4根線，MC13192的IRQ引腳接MCU的外部中斷，ATTN、RXTXEN、RST引腳則分別接MCU的一個GPIO引腳，CLKO腳接MC9S08GT60的EXTAL 引腳，已經有外部晶振的MCU是可不接此引腳，以為MCU提供時鐘輸出。

3 系統軟件設計

在手持機端，本人將bootload代碼固化到NOR flash中，uCLinx鏡像文件固化到外部的NAND flash當中，當處理器上電復位時，自動加載bootload代碼并且運行，此后bootload程序將uCLinux鏡像加載到RAM運行。

3.1 手持終端數據收發

主要對MCU的寄存器的初始化，鏈接MC13192引腳的初始化，存儲器重映射等；對MC13192的初始化主要包括，對寄存器的賦值及清零，狀態設定：Idle（默認，00）、CCA（energy detetion，01）、Packet Mode RX（10）、Packet Mode TX（11）。

圖3手持終端MC13192數據包發送與接收流程網

連接控制中心的ZigBee收發端可參考freescale公司的S08MCU，這里不作累敘。

3．2 SPI口是一個全雙工的同步串行接口

主要完成對MC13192寄存器的讀寫操作，一幀為24bit，在高8位中，讀操作最高位設為1（寫操作為0），次高位為0，低6位為對象寄存器的地址，低16位為對象寄存器的現有值（寫操作為對象寄存器的賦值），通過MISO引腳讀取對象寄存器的現有值（通過MOSI引腳發送幀命令）。向MC13192傳輸準備發送的數據，先向MC13192的TX_Pkt_Ctl寄存器的低7位寫入數據的長度，然后向TX_Pkt_RAM寄存器發送起始8位命令（00000011），并依次寫入準備發送的數據。接收MC13192已經收到的數據，先向MC13192的RX_Starus寄存器的低7位讀取接收到的數據長度，然后向RX_Pkt_RAM寄存器依次讀取接收到的數據。其中，MC13192的寄存器為16位，而SPI口的操作一次只傳輸一個字節。

3．3 MiniGUl的移植開發

首先要使用宿豐機（即PC機）對MiniGUl的源代碼進行交叉編譯，生成MiniGUl靜態鏈接庫文件，然后，在宿主機上對MiniGUI應用程序也進行編譯，并且于MiniGUI靜態鏈接庫生成目標板可運行的FLAT格式文件，最后，在目標板的uCLinux操作系統上搭建MiniGUl運行環境，即安裝MiniGUI的資源文件和運行時配置文件，再將MiniGUI應用程序（FLAT格式文件）下載和運行。

3.4 控制中心數據庫搭建和串口通信

本系統采用Vb和sql設計該數據庫，功能見圖4。適用mscom控件設置串口通信，選擇波特率115200，以實現PC機和ZigBee收發的通信。

圖4 數據庫功能模塊圖

3．5局域網的構建

由于LAN具有傳輸率高，誤碼率低，有一定地理范圍，易于管理以及投資等特點，PC-LAN目前已成為PC組網的主流。設置控制中心的PC機為服務器，柜銀機和廚房云臺可通過路由器和控制中心組成小型的局域網，需要時，還可接入更多PC機。

本文創新點：1、利用嵌入式微處理器ARM7作為手持終端機的MCU，能高效利用外同擴展設備，性價比高；2、利用ZigBee射頻模塊，尤需使用許可證，成本低，易于組網，低功耗的特點，適合酒J占業短距離通信的需要；3、使用MiniGUI設計手持終端機系統界面，使顯示內容更豐富，易于非專業人士操作；4、本系統是為中小酒店企業而設計，注重控制成本。同時也保留了升級的審問，可以通過后續升級從而為高級酒店企業提供服務。

責任編輯：gt