王厚英

（北海職業(yè)學(xué)院，廣西 北海 536000）

0 引言

智能訂單是一種全新的無線手持終端，不僅集成了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)，還集成了當(dāng)前流行的人工智能等技術(shù)，主要功能是訂購食物、預(yù)約、結(jié)算、反饋和傳遞信息，適用于所有主要餐飲業(yè)務(wù)[1]。它不同于服務(wù)員的手動點餐，客戶自助點餐的方式可以通過點餐訂購后，訂購信息立即通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到主服務(wù)器，有效地避免手動點餐效率低和餐廳人力不足的問題。

智能點餐系統(tǒng)既可以節(jié)省勞動力成本，而又不會失去餐廳必須具備的基本條件，餐飲業(yè)已逐漸達(dá)成共識，未來從傳統(tǒng)餐廳向智能餐廳的轉(zhuǎn)變是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢。營銷模式的多元化，成為未來智能餐廳的重要標(biāo)準(zhǔn)，智能點單機(jī)作為智能餐廳的重要代表，未來將成為餐飲業(yè)的寵兒。因此，根據(jù)市場需求情況，設(shè)計的點單機(jī)系統(tǒng)具備客戶簡易操作下單、下單信息無線傳輸、服務(wù)平臺自動接單和打印等功能，滿足餐飲進(jìn)行過程客戶的需求及提供更周到的現(xiàn)代化服務(wù)，促使該行業(yè)的智能發(fā)展，同時也為相似服務(wù)行業(yè)提供了參考性系統(tǒng)服務(wù)理念。

1 系統(tǒng)框架設(shè)計

本設(shè)計采用單片機(jī)作為主控芯片，根據(jù)芯片端口信號電平的高低變化調(diào)用和執(zhí)行相關(guān)程序，利用矩陣鍵盤模擬觸屏點控，ESP8266WiFi 模塊傳輸[2]客戶所點菜品，經(jīng)過C 程序執(zhí)行信息傳輸，C sharp 進(jìn)行菜品總價結(jié)算和打印等一系列操作。

在本設(shè)計中，單片機(jī)最小系統(tǒng)是核心控制器，人機(jī)交互實現(xiàn)點餐結(jié)算[3-4]。系統(tǒng)框圖如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)框圖

本設(shè)計的硬件系統(tǒng)主要包括單片機(jī)控制系統(tǒng)、矩陣鍵盤、LCD12864 液晶顯示器、ESP8266Wi-Fi 模塊無線傳輸模塊等，且C sharp 為底層開發(fā)語言，Visual Studio2012 為上位機(jī)開發(fā)工具。由復(fù)位電路、晶振電路、電源部分及芯片STC89C52 單片機(jī)構(gòu)成的小系統(tǒng)作為整個點單系統(tǒng)的主控，接發(fā)及處理人機(jī)操作的點單信息、控制液晶顯示屏工作及與Wi-Fi 模塊的通信；液晶顯示模塊設(shè)計主要便于呈現(xiàn)菜譜信息（菜品、價格、銷售情況等）、下單信息等；矩陣鍵盤用于功能切換——人機(jī)交互操作界面，客戶通過鍵盤上下鍵及確定、取消等鍵，落實點單需求；Wi-Fi 傳輸在此運用ESP8266 串口模塊，通過串口通信與單片機(jī)進(jìn)行信息交互，同時使用通信TCP/IP 協(xié)議與上位機(jī)Windows Form 桌面應(yīng)用程序進(jìn)行通信，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；上位機(jī)主要執(zhí)行數(shù)據(jù)接收并控制打印機(jī)自動打印客戶選購的菜單信息。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

系統(tǒng)主要由STC89C52 單片機(jī)主控，拓展液晶屏幕模塊和Wi-Fi 模塊的設(shè)計對單片機(jī)數(shù)據(jù)處理和液晶屏幕顯示、Wi-Fi 模塊數(shù)據(jù)的傳輸以及按鍵的人機(jī)交互邏輯等功能的實現(xiàn)。系統(tǒng)硬件樣圖如2 所示，系統(tǒng)工作程序流程如圖3 所示。

圖2 點單機(jī)系統(tǒng)樣圖

圖3 系統(tǒng)程序流程圖

本系統(tǒng)中運用TCP/IP 協(xié)議通信于Wi-Fi 模塊和上位機(jī)Windows Form 桌面應(yīng)用程序之間，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交互[5，6]，主要體現(xiàn)在上位機(jī)工作中。Windows Form 界面主要包括兩個textBox、兩個label 和兩個Button 控件，兩個textBox 用于接收Wi-Fi 模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)和測試，兩個label 用于標(biāo)簽說明，Button 控件用于個人測試時的數(shù)據(jù)發(fā)送的觸發(fā)事件和單據(jù)的打印。打印功能的實現(xiàn)主要基于軟件提供的打印組件printd-Dcument、printPreviewDialog。第一個組件的主要功能是為打印功能定義一個實例對象，將輸出的數(shù)據(jù)發(fā)送到打印機(jī)，第二個組件的功能是顯示一個對話框，在打印關(guān)聯(lián)文檔時為用戶提供預(yù)覽效果[6，7]。若程序編寫無語法錯誤，程序則自動調(diào)出可選擇打印機(jī)的窗體[6，7]。

本系統(tǒng)設(shè)計使用4 個按鍵，主要執(zhí)行客戶對菜單界面的一系列操作，例如菜單欄中光標(biāo)上下的移動，對其中某一項菜品的選擇或者取消以及選擇完畢后將選中的菜品通過Wi-Fi 模塊發(fā)送到上位機(jī)的服務(wù)器。

3 仿真測試結(jié)果

實驗?zāi)M系統(tǒng)功能的測試，測試整個設(shè)計的完整性。

首先，液晶顯示器顯示菜品信息是整個設(shè)計的基本功能，矩陣鍵盤的點擊執(zhí)行功能也是在其有顯示信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，菜品名稱以及菜品單價顯示如圖4 所示。

圖4 中所顯示的菜品信息為首頁，當(dāng)點擊下移按鍵后，首先顯示特殊指示符號“→”充當(dāng)光標(biāo)進(jìn)行移動指示，在點擊次數(shù)大于4 次后，顯示器調(diào)用第二頁菜品信息，指示光標(biāo)同時顯示在第一行，當(dāng)然也可以切換從第二頁翻頁顯示至第一頁，下移按鍵的點擊次數(shù)大于4 次即可實現(xiàn)，如圖5 所示。

圖4 菜品信息顯示

圖5 光標(biāo)與翻頁顯示

客戶通過上下移動按鍵自行瀏覽菜品信息，根據(jù)自身需求可通過確定/ 取消按鍵實現(xiàn)對當(dāng)前菜品的選擇與取消，點擊按鍵后液晶顯示器通過特殊字符“●”指示已選中的菜品，并將選中的菜品信息發(fā)送至Wi-Fi 模塊寄存器暫存。顯示方式如圖6 所示。

圖6 已選中顯示

經(jīng)過以上步驟后，菜品信息已經(jīng)被保存在數(shù)組中，通過點擊發(fā)送按鍵即可將信息發(fā)送至Wi-Fi 模塊寄存器暫存。利用串口調(diào)試助手檢測單片機(jī)所發(fā)送的數(shù)據(jù)是否已經(jīng)通過串口發(fā)送成功，助手波特率設(shè)置為9600。接受顯示如圖7 所示。

圖7 串口調(diào)試助手?jǐn)?shù)據(jù)接收

利用網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型為TCP Client，遠(yuǎn)程主機(jī)地址由助手工具自行獲取，遠(yuǎn)程主機(jī)端口的設(shè)置與上位機(jī)服務(wù)器端口一致，其余設(shè)置保持默認(rèn)即可，之后點擊助手連接按鍵，打開上位機(jī)的服務(wù)器即可于助手取得連接。上位機(jī)接受數(shù)據(jù)顯示如圖8 所示。

圖8 網(wǎng)絡(luò)調(diào)試助手?jǐn)?shù)據(jù)接收

待上位機(jī)數(shù)據(jù)接收完畢后，若安裝有打印機(jī)即可打印單據(jù)，點擊上位機(jī)服務(wù)器的打印單據(jù)按鍵即可，單據(jù)打印完成，至此仿真測試結(jié)束。菜品信息打印預(yù)覽如圖9 所示。

圖9 打印預(yù)覽

4 結(jié)論

本設(shè)計是基于單片機(jī)的智能點單機(jī)系統(tǒng)，較完整地模擬了智能點單設(shè)備的常規(guī)功能。點單系統(tǒng)實現(xiàn)了具有可操作性的矩陣按鍵的人機(jī)交互，能夠執(zhí)行相應(yīng)操作；實現(xiàn)了能夠通過液晶顯示器較完整的顯示常用中文漢字的菜單和價格，以供客戶選擇參考；Wi-Fi 模塊實現(xiàn)了客戶與終端服務(wù)器之間的交流，即通過對菜單選中后通過按鍵的方式利用串口通信技術(shù)將菜品名稱和價格字符發(fā)送至Wi-Fi 模塊暫時存儲，而Wi-Fi 模塊作為一個數(shù)據(jù)存儲的中繼設(shè)備，進(jìn)而由Wi-Fi 模塊將菜品名稱和價格信息發(fā)送至服務(wù)器的應(yīng)用界面并在界面上加以顯示；實現(xiàn)了智能點單設(shè)備應(yīng)該具有的打印功能，服務(wù)器接收到客戶選擇的菜品和價格后，由服務(wù)器通過串口驅(qū)動打印設(shè)備以結(jié)算小票的形式將其打印出來。智能點單機(jī)的下單、傳輸、接單和打印等功能都已模擬實現(xiàn)，但是智能點單系統(tǒng)在Wi-Fi 模塊的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送上依舊存在較大的問題，亟待改機(jī)和完善。