胡文波　巫宇星

【摘 要】以FPGA为核心控制器件，实现了自助餐饮自动寻位系统设计。利用重力传感器和按键实时反映桌位是否被使用，根据顾客需求，为顾客定制最优桌位，并设置计时提醒，既帮助顾客合理安排就餐时间，又为人员爆满时提供顾客等待参考。系统智能、易用，能够节约人力成本，减少顾客流失率。

【关键词】FPGA；自助餐饮；自动寻位；计时提醒

中图分类号： TP368.1 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2017）26-0029-002

Design of Automatic Access System for Buffet Based on FPGA

HU Wen-bo WU Yu-xing

（College of Electronics and Communication engineering， Anhui Xinhua University，Hefei 230088，China）

【Abstract】FPGA as the core control device to achieve a buffet catering automatic positioning system design.The use of gravity sensors and keys reflect the table in real time whether to be used， according to customer demand，custom optimal table for the customer，and set the timing reminder，both to help customers arrange dining time，but also to provide customers waiting for reference when the staff is full.System intelligent，easy to use，can save labor costs，reduce customer churn rate.

【Key words】FPGA；Buffet drink；Automatic positioning；Time reminder

0 引言

通常到餐厅就餐，遇到餐桌爆满时就需要排队等待，这里的排队，排的是餐桌的桌位。通过对多家自助餐饮餐厅的实地考察和了解，发现它们对顾客就餐寻位和等待只滞留在初级阶段——靠人工引导。而那些同样有特色但对寻位就餐没有管理的自助餐饮餐厅，顾客的流失率就超过了50%。其中流失率最高的一家餐厅，在观察的半小时内，进入店铺的有48位顾客，转身离去的有31位，流失率为65%。鉴于此，如何实现餐饮自动寻位，帮助顾客快速有效的找到最优座位，或让顾客明确大概的等待时间，减少顾客流失率，已被越来越多的餐饮业管理层所关注和重视。

餐饮行业不同于其他领域，餐饮市场相对来说是最分散的一个市场，如果完全通过人工引导的方式来实现自动寻位，会导致生意火爆的时候可能人员不够，降低服务速度[1]；而在生意惨淡时又会出现大量人力资源的浪费，增加人力成本，很难找到一个合适的平衡点。本文根据餐饮行业市场的调查，以自助餐饮为主要研究对象，根据顾客就餐实际情况，研究智能化的自动寻位系统，减少顾客流失率，节约人力成本，优化餐饮服务速度，提升餐饮企业的市场竞争力。

1 系统设计方案

本设计以FPGA作为核心控制器件，利用重力传感器和按键实时反映桌位是否被使用，并反馈到前台，通过LED屏显示空余桌位信息，并根据顾客需求，为顾客定制最优桌位，实现自动寻位。同时，设计计数器，对每个桌位实现计时提醒功能，既帮助顾客合理安排就餐时间，又为人员爆满时提供顾客等待参考[2]。

本设计首先要解决的是餐桌状态信息的准确检测和传输，然后对检测信号进行分析处理，最后将餐桌狀态信息显示。利用到重力传感器以及按键对餐桌信息进行检测，以某火锅店64个餐桌为研究对象，并根据桌位特点划分为8个功能区域，在每个餐桌安装一个重力传感器和按键，利用传感器或按键检测餐厅餐桌位使用状态，传感器或按键检测到的信号通过总线送进FPGA锁存后进行信息处理，最终通过显示器件将餐桌状态信息显示。系统设计框图如图1所示。64个传感器并行信号输入给计数器，由计数器输入给FPGA进行锁存，由分组模块程序对所有信号进行分组8个一组，共8组。8组分组信号进入显示模块进行行与列扫描。整个设计方案分三个大模块：分组模块、显示模块和计数模块[3]。

图1 系统设计框图

2 模块设计

2.1 分组模块

分组模块电路功能是对64个信号进行分组，每8个信号一组，总共8组。64个桌位是否有人的信息接入输入总线din[63...0]，共64个输入端口。在CLK时钟驱动下，LOCK对64个传感器或按键输入信号进行锁存然后系统电路开始工作对输入信号进行分组，具体分为qout0～qout7共8组，每组8个。以上提到的LOCK锁存信号，为动态扫描的扫描频率，它决定了系统的扫描频率。

2.2 点阵显示模块

显示模块完成对8*8点阵餐厅餐桌位状态信息的显示，将分组模块分组后的八组信号，作为显示模块的输入信号din0～din7，用点阵显示，输出hang，lie分别是行和列的输出信号。动态扫描是对8行8列传感器信号进行扫描，首先扫描输出第0行的值，然后扫描0～7列值对应输出；接着扫描输出第1行，再扫描第0～7列；就这样依次扫描输出。对应的din0～din7为八组并行输入信号，每组8位；hang，lie分别是行和列的位置输出都为8个数据，对应64个点。

2.3 计数模块

计数模块用于对64个桌位的提醒信号计数。计数器设置三个输入端口，分别为clk、en、rst。clk通过输入1Hz的脉冲信号给计数器计时。en为重力传感器或按键信号，当顾客就餐时en会输入信号，计数器开始工作。rst为复位信号，当顾客离开时，服务员通过复位信号将计数器复位。输出一个提醒信号cq，当计數器工作90分钟后计数器会输出一个提醒信号。

3 功能实现

本设计实现的自助餐饮自动寻位系统，顾客进入餐厅，系统将会以最快的速度帮顾客显示出未使用的餐桌位号和位置，使顾客可以快速的选择出满意的就餐位置，并把餐桌位号加入到已使用的餐桌行列。同时显示已选择出的桌位号。在每个餐桌上同时会安装指定的按键、传感器和计时器，当顾客就餐完毕后，按键或传感器会将信号传递给系统。系统会重新将餐桌位号加入到未使用的行列中，以供后续顾客使用。以某自助火锅店64个桌位为例，实现以下功能：

（1）将餐厅桌位划分为8个区域，用8*8点阵表示餐厅的64个餐桌，灯灭表示该餐桌为未使用状态，灯亮表示该餐桌正在被使用，根据顾客要求推荐最优桌位，并显示该桌位号。

（2）顾客能够自由地选择在任何未被使用的餐桌上就餐，任何餐桌上的顾客都可以随时离开餐桌取餐。

（3）每个桌位上安装有就餐开始按钮和重力传感器，设置按钮为主，重力传感器为辅，实现桌位有人就餐数据实时更新与显示，且任何桌位上的顾客都可以随时离开餐桌取餐，而不会误显示。

（4）顾客每次用餐推荐时长为2小时，当用餐时长到达90分钟时给予提醒。

（5）如餐桌全部被使用，将满足上述（4）提醒后的餐桌个数显示。

（6）每个桌位上安装就餐结束按钮，并实时更新与显示数据。

4 结论

本设计实现的自助餐饮自动寻位系统，以FPGA为核心控制器件，利用重力传感器和按键实时反映桌位是否被使用，为顾客定制最优桌位，实现自动寻位。并设置计时提醒，为人员爆满时顾客等待提供参考。能够为顾客提供更加人性化的服务，推荐最优座位，明确就餐等待时间，优化餐饮服务速度；操作方便，通用性强，功能拓展易实现；为商家减少顾客流失率，节约人力成本。

【参考文献】

[1]朱赵青.浅谈中国内餐饮业发展现状及应对策略[J].品牌，2014（09）：11.

[2]杨青亮，赵建军，鲍义东.基于单片机的自动寻位立体车库系统的设计[J].机械工程与自动化，2008（1）：161-163.

[3]张松，李筠.FPGA的模块化设计方法[J].电子测量与仪器学报，2014，28（5）：560-565.