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基于ZigBee技术的无线点菜器研究

时间:2012-09-30 10:10来源:未知 作者:360期刊网 点击:

  智能自动无线点菜器是通过对数家餐饮企业实地调查拜访,并对顾客的具体要求进行分析,为当今大、中、小型企业实现信息一体化而设计的有效的具体解决方案。基于ZigBee技术的无线点菜器,主要采用德州仪器公司的MSP430F435单片机来作为MCU,使用Chipcon公司的CCllOO元线射频收发芯片完成RF收发功能.

  1ZigBee技术1.1ZigBee技术架构ZigBee是一种新兴的短距离、低速率、低功耗、低成本、低复杂度的近程无线网络通信技术无线网络技术,它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案,主要用于近距离无线连接。

  1.2ZIGBEE协议ZigBee协议由物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)、网络层(NWK),应用层(APL)及安全服务提供层(SSp)五块内容组成。其中PHY层和MAC层标准由IEEE给出的802.15.4标准定义,MAC层之上的NWK层,APL层及SSP层,由ZigBee联盟给出的ZigBee定义。其中,应用层包含应用支持子层(ApplicationSupportSublayer,APS)、应用架构(ApplicationFamework,AF),ZigBee设备对象(ZigBeeDeviceObjects,ZDO)和ZDO管理平台组成。

  2CC1100特性其主要优点:低工作电压为lo8V-3.6V,工作频率为300MHz-348MHz、400MHz-464MHz、800MHz-928MHz,而调制方式为GFSK/2-FSK/MSK/OOK可选,通信模式为双向半双工通信,其通讯波特率为1.2Kbps-500Kbps,发射功率与接收灵敏度均为<一110dBm(可配置)dSM频段工作频率,无需申请频点:载频频率430MHz-438MHz,高抗干扰能力和低i吴码率s透明的数据传输$3总体设计方案根据系统需求的分析,该系统包括z手持点菜终端模块、总台信息处理器模块、厨房应答终端模块、以及通信过程中的通信模块组成,流程为图l所示。

  (1)手持点菜终端模块:主要完成信息的输入和发送。(2)总台信息处理器模块:对终端输入的信息进行存储和分析,其中没有材料的菜品发送反馈信息给终端,终端就已输入菜品进行更改,确定后发送主机处理,完成后主机把信息发送在厨房液晶显示屏上。(3)厨房应答终端模块:厨房根据液晶显示屏信息上对菜品的状态进行设置,菜品烹饪完毕后设置完成状态,通过声音提示服务生传菜。(4)通信模块=主要负责完成流程中节点间信息的无线通信。

  4硬件设计无线点菜器其硬件包括:手持点菜终端,无线传输单元,总台信息处理器,厨房显示单元。其中处理单元重要是对输入信息的处理和存储8无线传输单元完成节点间信息的传输,总台信息处理器完成顾客的菜品信息分析,存储和完成结帐功能厨房显示根据显示屏上的信息进行相应操作图2所示。

  (1)手持点菜终端,本设计中处理单元也就是终端部分采用的是TI公司的SP430F435,无线传输单元通过低功耗的无线收发模块CllOO,信息处理单元通过一主机来完成,厨房显示中利用一个LED,MSP430F435主要特点就是可以通过超低功耗实现节能,工作电压范围是lo8V-3.6V,有五种省电模式,6?s内从待机模式唤醒.

  图2手持点菜终端中,计MSP430F435SPI接口连接无线收发模块CC1IOO,UART接口连接串口通信单元。

  (2)无线传输单元,无线传输单元选用无线通讯模块CC1100,具有通讯距离远、低功艳、接口灵活等优点,采用单片射频集成电路及单片机MSP430F435的无线模块,外围电路小,具有CC1IOO特性外其通信距离(视距)大于50m,工作电压为+3.OV,CC1100与单片机MSP430F435采用了SPI接口连接,SPI接口技术是一种高速、效率的串行接口技术,主要用于扩展外设和迸行数据交换。

  5软件设计ZigBee协议校实现主要实现物理层PHY层、MAC层、NWK层、APL层、APL层的代码的编写,由于篇幅原因,不一一列出。

  6实验结果与优势实际测试实验结果:当室外进行通信时,无障碍物时两点之间有效通信距离为50m左右,室内通信有墙阻隔,传输15m左右的距离,通信很稳定。完全能满足室内餐饮中点菜需求,当用路由转发时,若传输距离增加,性能不是很稳定,需要改进。本系统有二大优势:一是功耗小,两节5号电池可以维持系统工作6个月以上,二是系统所用的器件价格低廉。上述优势使本系统在同类产品中具有很强的竞争优势。

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