基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線(xiàn)點(diǎn)菜系統
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2. 3系統工作流程
系統工作流程如圖2所示。顧客進(jìn)店，服務(wù)員據終端顯示的空桌開(kāi)臺，顧客據菜譜(紙制，放于桌上)選擇適合口味的菜，據“編號-菜名”鍵入菜名編號。點(diǎn)菜完成，終端顯示菜單及結算賬單。顧客確認后，可選擇發(fā)送鍵，完成數據發(fā)送。服務(wù)臺收到信息后，經(jīng)過(guò)廚師制作、出品核對、傳菜、臺位劃菜，最后收銀臺打印賬單小票、結賬。
3 系統網(wǎng)絡(luò )建立
據餐飲業(yè)的實(shí)際環(huán)境和需求，對比星形、樹(shù)型和網(wǎng)狀拓撲結構網(wǎng)絡(luò )的各自?xún)?yōu)缺點(diǎn)，選用星形拓撲結構組建ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )。
星型網(wǎng)絡(luò )中，采用PCB天線(xiàn)，傳輸距離：50～100m。協(xié)調器采用電源線(xiàn)供電，采用SMA棒狀天線(xiàn)，在大發(fā)射功率下傳輸距離1000m。整個(gè)網(wǎng)絡(luò )響應速度快，采集終端從睡眠模式轉入工作模式約需要15ms，采集終端的連接入網(wǎng)時(shí)間約為30ms，由活躍設備信道連接入網(wǎng)時(shí)間約為15m-s，網(wǎng)絡(luò )延時(shí)很小。
3．1 組網(wǎng)過(guò)程
具體組網(wǎng)流程：協(xié)調器初始化，選定PAN ID，自身配給一16位網(wǎng)絡(luò )短地址作為組網(wǎng)標識，短地址格式定義為0x0000，經(jīng)通道能量掃描檢測API，選擇可用通道并建立WAN，開(kāi)放對加入網(wǎng)絡(luò )請求應答，啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò )：終端完成初始化，進(jìn)行頻道掃描，找到協(xié)調器，以特定頻率發(fā)送信
標請求，接收16位短地址，作為網(wǎng)絡(luò )標識。完成ZigBee星型網(wǎng)絡(luò )建立。
3．2 CSMA／CA介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制方法
在通信網(wǎng)絡(luò )的通信過(guò)程中，數據傳輸量較少，CSMA／CA是網(wǎng)絡(luò )的最佳選擇。CSMA／CA采用隨機指數退避來(lái)實(shí)現沖突避免功能，實(shí)現數據安全、可靠傳輸。
3．3 網(wǎng)絡(luò )的數據傳輸
終端與協(xié)調器的數據傳輸有兩種方式：直接數據傳輸和間接數據傳輸。終端向協(xié)調器發(fā)送數據時(shí)，采用直接數據傳輸，協(xié)調器收到數據后返回確認信息。
3．4 ZigBee網(wǎng)絡(luò )的通信協(xié)議
在數據的傳輸過(guò)程中，有多種指令和不同長(cháng)度的數據，為實(shí)現程序設計方便及數據傳輸的可靠性、有效性，通信過(guò)程中定義了通信協(xié)議幀，如圖3、4所示。通信過(guò)程中，終端未收到確認幀，則連續發(fā)送三次，仍沒(méi)應答，確認為通信故障。
4 硬件設計
4．1 終端硬件設計
終端由MCU、電源、工作狀態(tài)指示、復位、鍵盤(pán)、LCD、晶振、天線(xiàn)、SD RAM等電路組成。終端硬件結構、電路如圖5、6所示。
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156880.htm
選用Chipeon公司的CC2430作為MCU。該芯片支持IEEE802．15．4協(xié)議，片內集成RF前端、1個(gè)8位內核、128kB可編程閃存、8kB RAM，內置ZigBee協(xié)議棧。實(shí)現人機接口顯示操作、信息發(fā)送及各個(gè)模塊控制。
采用3×3鍵盤(pán)，其中4個(gè)方向鍵分別為確認鍵、撤銷(xiāo)鍵、分類(lèi)查詢(xún)鍵、菜單查詢(xún)鍵，通過(guò)中斷方式掃描鍵盤(pán)，響應處理中斷，實(shí)現鍵值查詢(xún)等功能。LCD選用臺灣矽創(chuàng )電子公司生產(chǎn)的ST7920 OCMJ4X8C，采用串并轉換芯片74HC164節省MCU的I／O口。CC2430通過(guò)P0．1控制MAX756的SHON，低電平不工作。采用非平衡變壓器，傳輸距離為100m。CC2430內嵌-UART，可與SD卡座直接相連，SD POW引腳通過(guò)一個(gè)8550控制SD卡電源，對其上電操作。SD卡用來(lái)存儲菜譜信息和顧客菜單等信息，通過(guò)PC機實(shí)現菜譜數據的更新。
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