基于餐饮服务的无线呼叫系统研究

2016-05-18吴煌达成运

电脑知识与技术 2016年9期

吴煌达++成运

摘要：针对餐饮服务的需求，设计了基于瑞萨处理器的无线低功耗收发系统。系统以瑞萨RL78系列单片机作为主处理器，以Si4432作为无线通信模块，实现了无线收发的功能。现场测试结果表明，该系统具有成本低，功耗小，通信可靠的特点，可满足餐饮服务的需求。

关键词：无线抄表；瑞萨RL78；低功耗

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）09-0120-03

Research on Wireless Call System Based on Restaurant Service

WU Huang-da， CHEN Yun

（Department of Information Science and Engineering， Hunan Institute of Humanities Science and Technology， Loudi 417000， China）

Abstract： According to the demand of restaurant service， a low-power wireless receiving and dispatching system based on Renesas processor is designed. It selected Renesas RL78 as the main control processor and Si4432 as the wireless communication module， test were implemented with the designed module. The field test results show that， the system has the advantages of low cost， low power consumption and reliable communication ability， which can meet the demand of restaurant service.

Key words： Wireless receiving and dispatching； Renesas RL78； low power consumption

在我们这个“食文化”高度发达飞国度里，餐饮毋容置疑地成为第一大传统行业。然而，正是这个历史悠久、规模庞大的产业，却也是信息化程度最慢和最低的产业之一。至今为止，绝大多数餐饮业的经营方式仍停留在“一张纸、一支笔、老板喊破嗓子，员工跑断腿”的境地。很多餐饮场所仍然是老旧的“顾客大声招呼，服务员跑桌服务”模式，不但影响他人的用餐环境，同时会使服务员手忙脚乱，大大降低了服务质量。在餐饮信息化改造之中，无线点单及相关服务，无疑成为其核心内容，也是餐饮业进行信息化改造的必由之路[1-2]。根据这一情况，本文设计一个餐饮无线呼叫系统，能实现对服务员的远程呼叫并传达“点单”、“买单”、“其他服务”等等所需的服务信息。收到信息后，服务员（或总台）便立刻知道是几号桌需要什么服务，故可以从容安排。通过对餐饮服务的信息化改造，可以实现餐饮服务的低成本和高效性，促进餐饮行业的发展[3]。

1 系统总体设计

本文将餐饮服务的无线呼叫系统分为主机和从机进行设计。从机用于发送信息，主机接收信息。顾客根据需要经过操作从机向服务中心发送信息，主机处理好从机的信息，做出相应的服务。为了达到本设计的目的，根据本设计中的信息进行存储与显示等功能的要求，给出了对整个系统的整体框图，分别是电源模块，无线通信模块，主控模块，LCD显示模块，键盘模块等。接收部分和发送部分的相应模块方框图如图1所示。

2 硬件设计

2.1 RL78/G13模块设计

设计硬件时，由瑞萨RL78/G13系列的MCU作主控芯片，通过其控制Si4432芯片的发送和接收。RL78G13内带有4KBRAM和64KB的Flash，含有丰富的外围模块（包括串口，SPI等）。针对本通信系统，可以完成基本的控制要求，不需要添加其他存储芯片。本文的设计中，外围的无线通信模块Si4432通过SPI口与RL78G13连接，电路简单且干扰小[4]。

2.2 Si4432无线模块设计

Si4432集成度高，并且所需的外部电路少，只需要最基本的外部30M晶振和天线开关组成无线收发模块。为了更好完成收发的效果，必须严格按照Si4432的数据手册提供的参数选型。

通过SPI接口完成对Si4432的初始化配置、读写数据、访问FIFO等操作。使用4线SPI，即SDO、SDI、SCLK和nSEL数据输出；SDI用于数据输出；SCLK时钟输入；nSEL作为片选信号，只有片选信号为低电平时，对Si4432的操作才有效。此外，可以通过配置GPIO_0和GPIO_1引脚来设置天线的开关前段的电路采用G4J，其VC1和VC2分别接Si4432的GPIO_0和GPIO_1引脚。NIRQ引脚可以用来判断是否有中断，这样就可以利用这一功能来判断是否有信息待处理[5]。通过这款交叉开关实现天线发送和接收的自动切换功能，从而实现一定距离的无线通讯。具体设计电路图如下图3所示。

3 软件设计

3.1 软件设计思路

把系统分为主机和从机两部分，更加直观地把各部分程序展示出来。其中主机部分为信息的接收端，天线接收信息并且通过SI4432传入MCU主控芯片。MCU判断信息后，分别给LCD显示屏和LED发出相应指令，LCD显示屏和LED按照相应指令做出显示，来提醒前台（或服务员）顾客需要的服务。从机是信息的发送端，顾客需要什么服务，通过按键的方式来实现自己的要求。MCU根据顾客的按键信息判断具体的服务内容，然后发送信息。当主机接收到信息并且确认信息后，从机的LED会做出指示，提醒顾客，信息发送成功[6]。

3.2主机程序流程图

主机是信息的接收端，是处理从机发来的信息的一端。整个系统先对LED、LCD、SI4432和MCU进行初始化设置。在接收到信号后，LCD显示屏显示需求服务，第一行显示桌号，第二行显示需要的服务内容。LED也会闪烁来提醒前台（或服务员）顾客需要服务。当确认服务具体内容后，按下确认键，LED停止闪烁，LCD清屏，主机进入等待状态，随时处理再发送来的信息[7][8]。

下面为主机程序：

void rx（void）

{unsigned_char i；

rx_length = spi_rw_reg（0x4b，0x00）；//读取和获得接收数据的长度

SCK = 0；

nSEL = 0；

spi_rw_burst（0x7f）； //写入发送队列的地址

for（i=0；i

{

rx_data[i] = spi_rw_burst（0x00）； //从接收队列中读取接收的数据

}

nSEL = 1；

spi_rw_reg（0x07|0x80，0x01）； //进入准备模式

}

3.3从机程序流程图

从机是信息的发送端，顾客需求的信息从这里处理后发送到主机。在没有需要的信息发送时，从机进入待机状态，对SI4432、LED、MCU进行初始化设置。当有按键按下，代表需要向主机发送信息。发送按键信息前先进行判断，信息判断后再确认是否发送成功。如果信息发送成功，LED将有相应提示，之后再进入待机状态[9]。从机的流程图如下图5所示。

图5 系统主函数流程图

下面为从机进入发送模式的程序：

void tx（unsigned_char tx_length， unsigned_char data[]）

{

unsigned_char i；

spi_rw_reg（0x05|0x80，0x04）； //数据包发送中断

spi_rw_reg（0x3e|0x80，tx_length）； //设置发送信息的长度

for（i=0；i

{

spi_rw_reg（0x7f|0x80，data[i]）；//发送的数据进入发送队列

}

spi_rw_reg（0x07|0x80，0x09）； //进入发送状态并且从发送队列中发送数据，最低位“xton”设置成：当完成发送后回到准备模式