崔龍龍+何雨陽(yáng)

【摘 要】以FPGA芯片為核心器件，以鋰電池供電解決設(shè)備用電，利用重力傳感器和按鍵實(shí)時(shí)反映桌位是否被使用，然后通過(guò)顯示器顯示出來(lái)，為顧客定制最優(yōu)桌位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋位。設(shè)置計(jì)時(shí)提醒，為人員爆滿時(shí)顧客等待提供參考。

【關(guān)鍵詞】FPGA；重力傳感器；按鍵；自動(dòng)尋位

中圖分類號(hào)： TN791 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）32-0025-002

【Abstract】FPGA as the core device to lithium battery-powered equipment to solve the equipment， the use of gravity sensors and keys reflect the table in real time whether or not to be used， and then displayed through the display， custom table for the customer to achieve automatic positioning. Set the timing reminder， when the staff is full， customers wait for reference.

【Key words】FPGA；Gravity Sensor； Key； Automatic Positioning

0 引言

伴隨著改革開(kāi)放的步伐，中國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，發(fā)生了翻天覆地的變化，物阜民豐。近幾年我國(guó)的餐飲業(yè)猶如雨后春般發(fā)展，一直保持著高速的趨勢(shì)并展現(xiàn)出強(qiáng)進(jìn)的勢(shì)頭以及廣闊的前景餐飲業(yè)的行業(yè)規(guī)模和經(jīng)營(yíng)領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，使其成為中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)增長(zhǎng)幅度最高，發(fā)展速度最快的行業(yè)之一[1]。中國(guó)的餐飲市場(chǎng)經(jīng)過(guò)多年的改革與發(fā)展，已進(jìn)入一個(gè)更趨于人性化的階段，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的形勢(shì)也發(fā)生一些新的變化。把握這種變化趨勢(shì)，研究制定正確的對(duì)策，對(duì)餐飲企業(yè)來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的。

本項(xiàng)目根據(jù)餐飲行業(yè)市場(chǎng)的調(diào)查，以自助火鍋為主要研究對(duì)象，根據(jù)顧客就餐實(shí)際情況，研究智能化的自動(dòng)尋位系統(tǒng)，減少顧客流失率，節(jié)約人力成本，優(yōu)化餐飲服務(wù)速度，提升餐飲企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)通過(guò)硬件描述語(yǔ)言編寫(xiě)代碼，下載到FPGA中進(jìn)行電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用重力傳感器傳遞數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋位，來(lái)代替人工去引導(dǎo)顧客尋找滿意的就餐位置，減少顧客等待與尋位時(shí)間，減少顧客流失率。設(shè)計(jì)計(jì)數(shù)器，對(duì)每個(gè)桌位實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)提醒功能，既幫助顧客合理安排就餐時(shí)間，又為人員爆滿時(shí)提供顧客等待參考。本設(shè)計(jì)首先要解決的是餐桌狀態(tài)信息的準(zhǔn)確檢測(cè)和傳輸，然后對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析處理，最后將餐桌狀態(tài)信息顯示。由于在每個(gè)餐桌上都有信息需要采集和顯示，同時(shí)有需要整個(gè)系統(tǒng)的控制，因此，本設(shè)計(jì)從餐桌子系統(tǒng)和總控制系統(tǒng)兩個(gè)方面分別進(jìn)行。

對(duì)于餐桌子系統(tǒng)，在每個(gè)餐桌安裝一個(gè)重力傳感器和按鍵，利用重力傳感器以及按鍵對(duì)餐桌信息進(jìn)行檢測(cè)，利用計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)計(jì)時(shí)提醒功能，并通過(guò)七段數(shù)碼管顯示計(jì)時(shí)提醒信息，其設(shè)計(jì)方案如圖1所示。

對(duì)于總控制系統(tǒng)，以某火鍋店64個(gè)餐桌為研究對(duì)象，根據(jù)桌位特點(diǎn)劃分為4個(gè)功能區(qū)域，將圖1所示64個(gè)子系統(tǒng)信號(hào)通過(guò)總線送至總控制系統(tǒng)鎖存后進(jìn)行信息處理，最終通過(guò)顯示器件將餐桌狀態(tài)信息顯示，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案如圖2所示。

2 功能模塊設(shè)計(jì)

2.1 餐桌子系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

餐桌信息采集模塊依據(jù)重力傳感器采集顧客就餐開(kāi)始信息，采用按鍵采集顧客就餐結(jié)束信息，共同完成采集桌位是否有人使用的信息?？紤]到顧客就餐時(shí)不一定會(huì)按按鍵，同時(shí)自助火鍋服務(wù)員數(shù)量限制，用重力傳感器采集餐桌是否有人信息。同時(shí)，采用按鍵采集客人離開(kāi)餐桌信息，該功能由服務(wù)員來(lái)完成，由于客人在就餐時(shí)，會(huì)出現(xiàn)中途取餐等沒(méi)有坐在座位上的情況，如果采用重力傳感器采集信息，會(huì)出現(xiàn)所有人都沒(méi)坐在座位上，但并未就餐結(jié)束的情況。

計(jì)數(shù)器模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)餐桌就餐時(shí)間的倒計(jì)時(shí)，該模塊為減法計(jì)數(shù)器，根據(jù)餐桌信息采集模塊的結(jié)果進(jìn)行計(jì)時(shí)開(kāi)始與結(jié)束，并清零。設(shè)置倒計(jì)時(shí)長(zhǎng)2小時(shí)，當(dāng)剩余30分鐘時(shí)，開(kāi)始將倒計(jì)時(shí)結(jié)果輸出給顯示模塊顯示。

顯示模塊顯示30分鐘以內(nèi)的倒計(jì)時(shí)結(jié)果，給顧客以提醒，既幫助顧客管理就餐時(shí)間，也在人員飽滿是給顧客以提醒，為后續(xù)顧客爭(zhēng)取就餐機(jī)會(huì)。

2.2 總控制系統(tǒng)各模塊設(shè)計(jì)

分組模塊根據(jù)餐桌實(shí)際情況，分為靠近窗戶、靠近取餐點(diǎn)、靠近大門(mén)和中間位置共4組，假設(shè)每組16桌，將各餐桌編號(hào)，并做好對(duì)應(yīng)關(guān)系。

餐桌信息收集模塊將餐桌子系統(tǒng)模塊中的餐桌是否有人信息和對(duì)于的倒計(jì)時(shí)信息進(jìn)行收集，并與分組模塊進(jìn)行對(duì)比歸類。

信息處理模塊，根據(jù)餐桌信息收集模塊收集到的餐桌信息（是否空余、正在使用時(shí)是否進(jìn)入30分鐘倒計(jì)時(shí)）以及屬于哪一個(gè)組，對(duì)64桌信息進(jìn)行綜合處理，梳理出所有的空余餐桌信息及位數(shù)，以及即將空余（進(jìn)入30分鐘倒計(jì)時(shí)）餐桌信息及位數(shù)，并根據(jù)分組情況和桌位使用情況研究分析，為顧客推薦最優(yōu)桌位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋位。

顯示模塊顯示空余餐桌位數(shù)，即將空余餐桌位數(shù)，推薦最優(yōu)座位號(hào)，為顧客提供參考，同時(shí)，顧客進(jìn)入餐廳后，可以隨意選擇座位。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

該自動(dòng)尋位系統(tǒng)能夠推薦最優(yōu)座位，明確就餐等待時(shí)間，優(yōu)化餐飲服務(wù)速度，為顧客提供更加人性化的服務(wù)，且該自動(dòng)尋位系統(tǒng)操作方便，通用性強(qiáng)，功能拓展易實(shí)現(xiàn)。主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）預(yù)先將桌位分為多個(gè)功能區(qū)域，根據(jù)顧客要求推薦最優(yōu)桌位，顧客也可以自由地選擇在任何未被使用的餐桌上就餐。

（2）每個(gè)桌位上安裝有就餐開(kāi)始按鈕和重力傳感器，結(jié)合就餐實(shí)際情況，設(shè)置按鈕為主，重力傳感器為輔，實(shí)現(xiàn)桌位有人就餐數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新與顯示，且任何桌位上的顧客都可以隨時(shí)離開(kāi)餐桌取餐，而不會(huì)誤顯示。

（3）設(shè)置計(jì)時(shí)提醒系統(tǒng)，結(jié)合自助火鍋市場(chǎng)調(diào)查，設(shè)置顧客每次用餐推薦時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí)，當(dāng)用餐時(shí)長(zhǎng)達(dá)到90分鐘時(shí)給予提醒，既幫助顧客合理安排就餐時(shí)間，又為人員爆滿時(shí)提供顧客等待參考。

（4）每個(gè)桌位上安裝有就餐結(jié)束按鈕，并實(shí)時(shí)更新與顯示數(shù)據(jù)，提高顧客選位效率，減少顧客流失率。

（5）利用硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，以FPGA作為核心器件，接收各按鈕信息及控制各顯示設(shè)備，利用重力傳感器感應(yīng)桌位是否有人，以鋰電池供電解決設(shè)備用電，用PROM存儲(chǔ)編程下載信息，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋位系統(tǒng)的技術(shù)需求。

（6）通用性強(qiáng)，可根據(jù)市場(chǎng)需求拓展功能，增大桌位規(guī)模，增加桌位的功能區(qū)域，修改就餐提醒時(shí)間，實(shí)現(xiàn)在餐飲市場(chǎng)不同場(chǎng)合使用。

4 結(jié)論

現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）在項(xiàng)目工程的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，既可用于前期的部分關(guān)健功能的驗(yàn)證，又可用于子系統(tǒng)及外圍電路，具有電路簡(jiǎn)單，應(yīng)用方便的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)以FPGA為核心，利用FPGA的速度快，配置簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)使店家對(duì)顧客的要求作出更好地推薦。該設(shè)計(jì)利用64個(gè)重力傳感器座位數(shù)據(jù)信號(hào)采集端，經(jīng)過(guò)信號(hào)的分組鎖存由FPGA發(fā)出指令傳遞給點(diǎn)陣，進(jìn)而顯示出座位的使用情況。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，基本功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但是點(diǎn)陣顯示模塊有時(shí)候會(huì)顯示錯(cuò)誤的信息，經(jīng)過(guò)分析，我們認(rèn)為應(yīng)該是座椅重力感應(yīng)器的安放位置不對(duì)，后續(xù)可能選擇安放幾個(gè)重力感應(yīng)器共同作用，以便減小誤差。

【參考文獻(xiàn)】

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