基于饭店菜单选择的触摸屏电子产品设计.docx

嵌入式课程设计考核题目 基于饭店菜单选择的触摸屏电子产品设计 姓名： 学号:承诺：本设计报告时本人独立思考完成! 签字： 时间：一 课题的意义与应用1. 课题所要解决的问题；2. 课题达到的目标；3.课题的应用领域总分：10得分：1. 课题所要解决的问题电子菜谱（将代替饭店所使用的传统纸质菜谱）表现风格丰富多样，一次性投入实时更新菜系，实时调整价格多样化传达餐饮文化（图片，文字，音频，视频），菜系信息丰富（菜名，价格，营养成分，组成成分，历史故事等）顶级使用效果应用最新嵌入式查询科技、外观靓丽，彻底改变餐厅纸质菜谱现状，提升饭店档次，降低工作失误率。2. 课题达到的目标1、 省去传统的服务员点菜步骤，从菜肴介绍到点菜全部由消费者自己完成。在需要服务员更详细的介绍时才提供人工服务，这样大大减少了人员上的开销。此外，通过计算机管理，省去菜单及宣传资料等一些纸质印刷品的成本。并可通过系统集成的广告发布功能，提供广告服务，产生利润。2、 提供与客户交流平台，让消费者参与点菜，体验公司文化。在菜单介绍中，尽可能人性化。在系统空闲时间，可以展示企业广告、宣传信息或热门菜肴。当消费者完成就餐后，可以对自己所点菜肴进行评论，让消费者充分感到参与其中。3、 获取点菜信息，并加以开发利用。从数据挖掘角度，深度挖掘分析菜肴关联度、口味以及被点频次。管理者通过软件的帮助，可迅速掌握第一手客户信息，改变销售策略。3. 课题的应用领域无线点餐系统整体是服务于触摸交互式多媒体信息与广告的设备，在高档餐厅、酒店、咖啡厅等用餐或娱乐场所，实现终端自助点餐、音乐电视(广告)播放、新闻浏览等服务，提升餐厅的服务水平和层次，并能对实用广告进行智能化播放和管理，使得系统具有较好的市场卖点和强大的盈利能力。本文所设计的点菜系统主要应用于酒店、餐饮服务领域，主要解决服务员传单、记录菜单、统计等繁琐的人工劳动。运用信息技术手段规范化餐饮业的服务流程，提高顾客的满意度，提高服务人员的工作效率和服务质量，并同时降低劳动强度，在降低企业的运营成本的同时提高企业的运营效益，加快各环节之间的数据流通，对企业软环境的档次有较大提高。在以特色服务吸引客户的同时，有效提高餐饮机构的服务质量和工作效率，为餐饮业创造更多利润。二 课题需求分析1.输入信号类型及特征；2. 输出信号类型及特征； 3.非功能指标总分：10得分：名称电子点菜目的为客户提供点菜服务输入电源，触摸屏，lock输出音频，640*480，视频功能前台服务：点菜、退菜、催菜、结账，菜肴浏览、删除、修改后台管理性能wifi生产成本RMB800功耗5w物理尺寸和重量150g ，8寸三 课题设计原理及工作过程描述1. 描述主要的设计思路；2. 设计完成后工作过程描述总分：10得分：1.设计思路1) 本设计的硬件平台以一款高性能低功耗的嵌入式处理器为核心，外围集成了存储设备、音频模块、网络模块、无线模块及标准的硬件接口如USB接口、SD卡接口、RTC接口、网络接口等众多电路。2) 在软件方面，嵌入式操作系统的选择是关键。根据需求分析本设计应选择一款开发周期短，便于系统升级的低成本的嵌入式操作系统。本设计根据对系统的需求分析给出了整体设计方案。终端的开发相对比较简单：点菜功能是主要功能，主要思想是调用数据库中菜单数据，然后将点菜信息发到后台制作和结算。会员功能是通过会员认证以后用来查询会员信息，包括级别和会员卡余额等。其他的一些子功能包括账单查询是查询此次消费的账目情况；每周一谱用来推荐本日推荐菜谱；企业文化用来向客户展示企业的相关信息；招牌名菜是向客户推荐企业的招牌菜（即查询菜单中带有推荐字段的菜谱）；点菜排行是对一段时间内点菜情况的总结，方便客户了解以及向客户推荐；今日特价是显示今天的特价菜菜单。2.工作过程前台接待处为顾客查询空闲餐桌;餐厅服务员引导客人到餐台就座，客人根据提示信息通过无线掌上电脑(PDA)完成点菜，点菜后为客人显示点菜单，PDA无线发送上传给服务器，服务器经过后台处理并显示，厨房根据点菜单进行炒菜和上菜;最后，服务台根据点菜单进行结账。另外，对于餐台预订的操作由顾客打电话，然后由餐厅服务人员将预订信启、存入数据库来完成，当预定客人来就餐时，引导客人西南交通大学硕士研究生学位论文第7页到预定的餐桌就餐，同时删除预定信息。除了基本的点菜和预定功能外，系统还包括了餐厅、服务员信息的管理和维护等附加功能，这些功能都运行在系统的后台。四 课题硬件设计方法1. 硬件设计原理框图，要标注出主要链接信号线；2. 计算使用多大容量的ROM,RAM FLASH存储；3. 主要接口与传感器说明、指标、电路解释总分：20得分：1.原理框图2. 计算使用多大容量的ROM，RAM， FLASH存储。其中, 显示接口采用8 寸T FT 液晶屏LQ080V 3DG01, 像素640 * 480, 为用户提供友好的电子菜单。用户通过触摸屏进行各种操作。系统首次启动时进行触摸屏的校准, 管理员也可以通过长按校准按键进入校准模式。SD 卡存放应用程序、相关的图片、音频、视频和字体等资源, 系统支持的最大的SD 卡容量为32 GB, 可以很好地满足点菜终端的存储容量要求。终端与服务器的各种交互数据通过无线网卡传输。3. 主要接口与传感器说明、指标、电路解释。电路本硬件设计电源输入电压为5V，需要提供的输出电压有3.3V、1.8V、1.5V、1.3V、 1.1v共5种7。依据电源设计的原则，选择了三款电源芯片来实现所需的输出电压，分别为LMIO85-3.3和ASlll7-1.8分别由5V的输入电压得到3.3V和1.8V的工作电压。另有ASlll7-1.5LDO线性稳压器从3.3V电源上获得CPU所需的1.5V电压。采用LMV358运放和三极管构成低电压产生电路，两个运放单元配以不同的分压电阻分别产生1.IV和1.3V电压。各电路中分别附加了0.01uF和IO0uF的旁路电容来实现电源和地之间要的低阻抗通路，使电源模块工作高效稳定。1) 电源电路2) LCD接口电路显示部分，由于S3C2440A内置了LCD驱动，所以从S3C2440A出来的信号可以经74HCT245缓冲，直接到LCD，如图3.触摸屏驱动选用FM7843，它的连接涉及到两部分：FM7843和LCD的连接，FM7843和S3C2440A的连接，如图4.五 课题软件设计1. 总体软件框图；2.输入模块框图； 3. 处理模块框图；4. 输出模块框图；5.与操作系统的接口框图说明；6.状态图解释总分：20得分：1. 总体软件框图三层结构:本系统采用三层结构设计，工作原理如图2-3所示，即程序逻辑结构分为用户界面层、业务逻辑处理层和数据存储层。三层在物理结构上也是独立的，业务逻辑处理层采用Java bean实现，用户界面与逻辑分离，系统的安全性、可维护性、重用性和可扩展性大大提高。2. 输入输出模块框图3. 与操作系统的接口框图说明1) 本设计采用了DM9000AE来实现嵌入式处理器S3C2440A的网络接口互联以达到扩展以太网口的功能。DM9000AE支持8/16bit两种主机工作模式181，因而很方便与目前主流的嵌入式CPU以8位或16位的总线方式连接。本设计就采用了16位总线模式与S3C2440A互联，接口框图如图。2) 为方便系统功能扩展，本设计采用Au9254芯片将S3C2440A的 USB HUB扩展为4个USB主控制接口。AU9254是一款专为标准USB设计的 USB HUB控制器，它支持四个UsB端口输出，且每个端口都有独立的电源开关控制和过电流检测l1。接口框图如图。3) SD存储卡总线有一个主机、多个从机(卡)和同步时钟的星形拓扑结构。所有卡共用时钟电源和地信号。命令(CMD)和数据(DATO一DAT3)是卡的专用信号，为所有卡提供连续的点对点连接。此外电路为数据信号，CMD及CLK信号加了上拉电阻和ESD保护电路。上拉电阻的设置是为了在没有卡插入或者卡在高效工作的情况下防止总线漂移，以达到保护CMD和数据信号的作用。六 课题的论证1.计算或分析实时处理时间；2.实现的功能论证说明总分：7得分：1. 计算或分析实时处理时间由于嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机应用系统，实现对象体系的智能化控制，因此，都存在着对象体系对控制过程的时间要求，与嵌入式系统能否满足这一要求的实时性问题。在很多情况下，应用系统设计中没有涉及实时性设计，这是因为目前计算机已有可观的运行速度，在大多数应用系统中，都能满足 Ttsta,因此，在一般应用系统设计中，实时性设计并不突出。嵌入式系统的应用领域十分广泛，并不是所有的应用系统都要求是实时系统，只有当系统中对任务有严格时间限定时，才有系统的实时性问题。例如，对打印机这样一个嵌入式应用系统，人们并没有严格的时间限定，只有一个“尽可能快的”期望要求，因此，这样的系统不是实时系统。嵌入式系统的实时性与快速性有关，在满足tsta时并不是越快越好。考虑到系统的功耗及可靠性，应在满足tsta条件下，越慢越好。2. 实现的功能论证说明本课题以ARM9体系结构和嵌入式Linux系统的结合为立足点，完成了交互式点餐系统的设计，实现了嵌入式开发平台的搭建，并通过界面控件控制数据库，也解决了系统的终端输入需要，本课题成功实现了点餐系统的用户终端部分。本设计的软件驱动测试主要是以Linux平台下，采用内核加载和模块加载相结合的方式来进行。前者是将驱动直接编译到内核中，系统启动时自动加载设备驱动;后者是将设备驱动编译成模块，待系统启动后，再根据需要加载所需的设备驱动模块，以减少内核的大小。针对目前餐饮娱乐企业中基于激烈的市场竞争下有不断提升自身服务效率和品质的要求，本设计以S3C2440A嵌入式处理器芯片为硬件平台的核心，外扩了必须的存储器和标准USB、SD等接口，可以方便菜单图片，广告等文件数据的本地存储，并通过LCD和触摸屏来实现人机互动，方便客人的自主点餐操作。另外，本设计采用WIFi协议的无线模块来实现终端与服务器之间的高速数据通信，能够实现自助点餐、音乐视频播放等服务。总体上来说，本设计提供了一个通用的无线点餐服务硬件平台，为企业摆脱传统的服务模式创造了条件。随着嵌入式领域和信息技术的不断发展，利用嵌入式设备来实现简单高效服务的模式将越来越普遍，具有广泛的市场应用前景。七 参考文献1. 不少于10篇，并且阅读相关内容；2. 参考文献格式要规范；总分：3得分：1 李剑. 基于Linux 的嵌入式点菜系统终端 D . 杭州: 浙江大学, 2006.2 王琳, 余震虹, 李鑫. 基于ARM 的嵌入式电子点菜系统的设计J . 微计算机信息, 2009, 25( 5) : 105- 107.3 孙建梅, 曹新. 基于Qt4 的嵌入式点菜系统的设计与实现J. 微计算机信息, 2009, 25( 11) : 101- 108.4 郭元颖, 梁清华, 郭爽. 基于无线局域网餐饮服务点菜系统的研究J . 辽宁工业大学学报: 自然科学版, 2009, 29( 1) :21- 23, 29.5 李忠成, 高惠燕. 基于nRF24E1 的无线点菜系统架构J . 单片机与嵌入式系统应用, 2007( 4) : 61- 63.6 王景景. 无线点菜系统的设计与实现J . 海南大学学报: 自然科学版, 2009, 27( 1) : 65- 68, 72.7 李振坤, 蓝芳华. 基于PDA 的无线餐饮点菜应用系统的设计与实现J . 计算机应用研究, 2006( 2) : 189- 190, 194.8 代新冠, 田永鹏, 张超. 基于S3C2440 的嵌入式多媒体控制器设计J . 现代电子技术, 2006, 29( 8) : 39- 41.9 邵常勇，陈涤，董国锋.基于ARM的嵌入