鄢光宗

摘要：随着社会的发展，很多公共场合都采用自助服务系统代替人工服务。为了紧跟服务观念的升级，高校食堂点餐方式的智能化、信息化已迫在眉睫。降低食堂的噪音，改善食堂的用餐环境，减轻工作人员的工作量，为此，设计了一款基于STM32的校园食堂自助点餐系统。自助点餐设备能够使学生在显示屏上浏览菜的图片，查看菜的价格，并能通过触控选择想要的餐、选好后可通过RFID卡进行自助结账，结账后打印机会自动打印出菜单和用户的信息，无需与工作人员交流，改善食堂的用餐环境，点餐人员不需要算菜的价格，减少失误率。设计流程主要包括：总体规划、硬件电路设计、软件程序编写、组装与调试。

Abstract： With the development of society， many public places use self-service system instead of manual service. In order to keep abreast of the upgrading of service concept， it is urgent to intellectualize and informationalize the way of ordering in university canteens. To reduce the noise of the canteen， improve the dining environment of the canteen and reduce the workload of the staff， a campus cafeteria self-service ordering system based on STM32 is designed. The self-service ordering equipment can enable students to browse pictures of dishes on the display screen， check the prices of dishes， select the desired dishes by touch control， and then make self-service checkout by RFID card. After checking out， the printer will automatically print out the menu and user information without communicating with the staff， improve the dining environment of the canteen， and the orderers need not calculate the prices of dishes， so as to reduce error rate. The design process mainly includes： overall planning， hardware circuit design， software programming， assembly and debugging.

关键词：点餐系统;嵌入式开发;一卡通

Key words： ordering system;embedded development;one card

中图分类号：TP311                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）08-0224-02

0  引言

目前，许多高校食堂的点餐方式还停留在初级阶段，点餐依靠学生和服务人员的语言交流，而这种方式有许多的弊端：

①学生点餐的过程较麻烦。食堂的工作人员为学生盛饭之前，要在POS机上设置饭菜金额，学生再刷卡才能完成一个人的点餐。②行动盲目。学生在不确定要吃什么的时候，需要在多个窗口徘徊，这样就需要多次排队，而且也不能一顿饭点多个窗口的饭菜，降低了学生就餐的效率。③交流障碍。就餐高峰期，食堂声音嘈杂，学生与工作人员的交流存在一定的阻碍，因此不得不更大声交流，而且较长的队伍也会给工作人员带来速度上的压力，不能给学生带来舒适的服务，学生有种“抢饭”的感觉。④浪费人力成本。传统的方式需要工作人员先和学生交流，再算价格，然后在POS机上设置金额，需要更多的工作人员才能减少排队时间，而且工作强度更大。⑤失误率较高。点餐全程靠工作人员的手动操作，受到嘈杂的环境影响，容易打错菜、或者计算错金额，造成不必要的麻烦。⑥数据浪费。传统方式只能通过POS机记录食堂的盈余，而不能了解菜品的售卖情况，如果能获取哪个菜更受欢迎，就可以对不同的菜准备不同数量的原材料，减少食材的浪费，也可以或者学生的饮食是否健康等信息。

就餐高峰期，嘈杂的环境和拥挤的排队会严重影响学生的心情，很多学生宁可点外卖也不去食堂吃饭，不健康不干净的外卖餐会让许多学生患上胃病。而对于工作人员来讲这种传统的方式使得他们的劳动强度更高，工作积极性也隨之变低。因此，设计出更好的自助点餐设备，简化学生在食堂就餐的步骤，对于提高高校食堂的环境，显得格外的重要。

在这样的背景下，本设计完成一套食堂自助点餐设备，一方面实现学生自助点餐，减少不必要的噪音，改善学生的用餐环境，使得学生更愿意去食堂而不是选择不健康的外卖。另一方面为食堂的工作人员减轻劳动强度，提高工作人员积极性，提高服务质量，节约用人成本。

1  系统设计

1.1 硬件组成

本设计需要在食堂设置点餐窗口，食堂的窗口、餐桌等任何位置都可以安装自助点餐装置，点餐装置上显示菜品，用户在屏幕上点完餐结完账拿好打印出来的小票给工作人员，工作人员凭借小票给用户打餐。

设计的工作原理如下：控制器控制触摸屏上显示菜的图片、名字和价格，用户想点哪个菜就双击对应的图片，获取到触点的位置后根据其判断是哪个菜，接下来屏幕上反馈给用户点的菜的编号和总价格，选择完后，双击屏幕上的结账按钮，会打开结账界面，界面上显示“请刷卡”，此时控制器不断检测RDID读卡器端的信号，直到读卡器与用户的卡完成双向的信息传输，读卡器将卡的信息发送给控制器，控制器将卡号和余额等信息显示于界面上，用户即可知道自己是否完成结账，完成结账后控制器给打印机发送指令，打印出所选菜的名字，这样就完成了本次设计的全部内容。

本设计中，RC522模块中的电子标签存储卡的号码和用户的余额，单片机系统进行触摸屏触摸点的采集以及电子标签内的信息采集，对采集得到的数据进行处理解码，完事后控制显示屏显示相应结果，且能够控制打印机打印相关内容。系统的硬件框图如图1所示。

本系统共5个模块：

①RFID读写模块，用于自助结账部分对卡片内容的读写;②TTL-RS232模块，由于打印机的接口为RS232，因此此模块用于将串口的TTL电平转为RS232电平，控制打印机;③外部FLASH，外部FLASH使用的是W25Q64，用于存储界面上显示的菜的图片以及中文解码文件;④触摸屏模块，触摸屏用于显示图片，菜的名字、价格和需要给用户提示的信息等，以及用于输入，用户每一步操作都通过触摸屏;⑤稳压模块，用于给单片机和外围模块提供稳定的5V电压。

1.2 软件设计

本系统软件部分设计主要包括初始化主要包括串口初始化程序、RFID初始化程序SPI FLASH等的初始化。主程序主要由三部分组成，第一部分是人机界面设计，它的程序主要有点餐界面程序、结账界面程序、触摸控制子程序等组成。主要通过GUI界面绘制了界面外形，显示菜的图片、菜名称、总金额和选取的菜的编号等。触摸屏坐标扫描程序设置了按钮读取范围，通过点击菜图片或者“结账”的按钮即可读取坐标值，然后与设置的范围进行对比，在范围内则为有效点击。第二部分是RFID结账程序设计，他的程序主要包括卡的读写、卡的寻找验证防冲突等子程序。验证成功后即可读出卡号和固定地址内钱包的数据，进而进行金额的充值与消费。第三部分是打印机的控制，他的程序主要有串口发送数据、打印内容设计等程序。

各个部分之间需要解决顺序的问题，当没按结账时刷了卡也不能够对卡的内容进行读和写，没有刷卡前打印机不走纸。不同界面触摸点的触摸功能是不同的，当切换界面后，需要不同的触摸函数。每次点击返回按钮都应将前一次点的菜清除并将金额清零。

2  结论

本文完成了一套校园食堂的自助点餐设备，并给出了硬件设计电路和软件程序的实现，系统由自助点餐界面、自助刷卡结账、自动打印小票三部分组成，能够实现学生和工作人员无需交流就可自助完成点餐，降低食堂的噪音，改善食堂用餐环境。

参考文献：

[1]彭宇雨.无线自助点餐系统集成设计[D].北方工业大学，2012，05.

[2]戴凌雄.基于uC/OS-Ⅱ與STM32的智能分析无线自助点餐系统的设计与实现[D].湖南大学，2016，05.

[3]李莎.基于无线网络的自助点餐系统的设计与实现[D].东北大学，2010，06.