基于51单片机平台的智能点送菜系统

基于51单片机平台的智能点送菜系统

本设计是以AT89C52单片机为核心控制芯片，根据端口电平信号的变化来调用和执行相应的程序。本系统主要包括电源供电、单片机控制、矩阵键盘、液晶显示、无线发送与接收、PL2303USB串口转换、小车寻迹、上位机显示等部分。矩阵键盘作为人机交互操作界面，可以控制单片机I/O 口电平的变化；单片机通过执行相应的指令来实现液晶显示器的显示和信息的无线发送与接收。本系统能够实现智能点菜，智能送菜的功能，即通过简单的操作，客户端向服务端PC机传输点菜信息，餐车通过寻迹自动定位定向运输，来实现智能送餐的功能。

【关键词】单片机无线发送与接收液晶显示器自动寻迹智能送餐

1 背景和意义

1.1 背景

“民以食为天”，一日三餐是我们能量和健康的保障！我们在就餐时常常出现这样一些现象：服务员手舞足蹈，口出飞沫，大声吆喝，还是忙不过来，大批顾客堵在门口；面对品类众多的菜单，新来的服务员根本记不住菜品名字和价格；顾客要求加菜，而服务员迟迟未露面；顾客用餐结束赶时间离开，却找不到服务员；在高档酒店，酒店店面宽大，

客人点的菜却迟迟未到；类似的现象数不胜数。

1.2 意义

如何减少服务员工作量，营造更为亲切的服务氛围？如何在餐馆、餐厅或酒店中实现更为科技化，信息化的管理？如何在酒店中缩短顾客意愿表达与酒店实现服务的时间

差？如何在用餐过程中给顾客一个人性化、个性化的体验，而不仅仅是让顾客填饱肚子？如果采用电子菜谱，客人点菜的时候，可以转变传统的信息了解方式，体现顾客的自主性，给予顾客更自由的考虑和选择；能实时地了解菜的特色，对已点过的菜的数量和价钱也一目了然，方便了顾客的消费；推动了餐店的信息化管理，缩短了顾客意愿表达与酒店实现客户服务的时间差，同时也减轻了餐馆特别是服务员的工作压力，还增加了顾客的个性化体验！我们的理念是：就餐就是一次美好的旅行！

2 工作原理

系统结构如图1所示，本系统可分为小车寻迹与控制部分、无线发送与控制部分和无线接收与显示部分。其中小车寻迹与控制部分包括光电开关、数码管显示与单片机等元件；无线发送与控制部分由单片机、矩阵键盘、12864液晶显示、无线发送端构成，完成和实现人机交互的操作和显示以及信息的发送；无线接收与显示部分由单片机、无线接收、PL2303USB串口转换、上位机（电脑），完成和实现信号接

收，转化和显示功能。

3 系统的硬件设计

3.1 电源部分

采用12V蓄电池作为供电电池，经LM7805和A1117

稳压芯片将电压转化电路提供5V和3.3V以及12V的供电。

3.2 无线发送与控制部分

发送端部分主要由4X4的矩阵键盘，12864LCD液晶显示器加上无线发送的NRF2401和51MCU组成。按键实现上下左右光标的移动，确认，取消，发送，查看已选菜单，计算已选菜单价格的总和等功能，12864LCD显示三级菜单，当客户按下发送键，将选中菜单的对应编码封装，并发送出去。

3.3 无线接收与显示部分

接收端部分主要由51MCU，NRF2401无线模块；将接收的数据通过串口通信，将数据转发给PC端。上位机显示部分有VB语言开发。PC机将接收的数据解码，和内部菜单的编码对应起来，并将其显示出来。不仅仅只是起到显示作用，还有相关简单的计算，比如：总共消费金额等。

3.4 餐车寻迹部分

餐车寻迹部分包括电源模块、运动模块（驱动电路、电机元件、车身）、控制模块（单片机、按键、数码管）和寻迹检测器件（光电开关）等。

4 系统的软件设计

4.1 无线发送与控制部分

无线发送与控制部分的程序主要包括单片机主程序、12864液晶屏程序、NRF24L01无线发送模块程序、单片机I/O口初始化程序、键盘扫描程序、延时程序等程序部分。

先上电复位，液晶初始化，单片机初始化，定时器初始化，最后液晶显示器上显示对话提示，客户通过提示，操作上，下，左，右，确定，取消等按键来点菜。

4.2 无线接收与显示部分

上位机显示界面的实现如图2所示。

4.3 餐车寻迹部分

先上电复位，端口初始化，超声波测距避障自动检测，检测的同时，光电开关计数，与内置的次数，如果相同，此时餐车停止，不相同则继续，至到送餐完毕！最后回到厨房。

5 性能测试

5.1 测试仪器

（1）数字电压表。

（2）自制的无线发射模块与接收模块。

（3）智能小车。

5.2 测试方案与测试结果

测试方案：先用数字电压表测试电源稳压芯片的电压，供单片机为5V，无线模块的电压为3.3V，在上电复位，选

择餐桌号，点击确定，接收端会接收，再通过PL2303USB 转换器传送给PC机，其次就是选择菜，在发射，同理PC 机上会显示相应的菜单，最后通过上位机的操作，可以计算出用餐的费用。

检测结果如表1所示。

备注：主要设计的是无线数据传输，有电磁波的影响，在一般情况下，是不会出现误码的，而且该作品无线传输的是数组里面的数据，该数据是预先设定好的。

测试方案：在送餐车上预设定餐桌号，按下确定键，送餐车会按照预定的餐桌开去，在预设的餐桌旁边停下。

测试结果如表2所示。

参考文献

[1]张洪润，张亚凡等.单片机应用设200例.北京：北京航空航天大学出版社，2006.

[2]沈洪，施明利，朱军，谭浩强.VB程序设计.清华大学出版社，2010.

[3]陆铮，罗嘉.单片机C语言下LCD多级菜单的一种实现方法[J].工矿自动化，2006（01）.

[4]汪高勇，宋毅恒，尚举邦.C51与单片机系统多级菜单的模块化设计[J].光电技术应用，2009（02）.

[5]杨侃，郎文鹏，赵维琴.VB6.0用于PC机与MCS-51单片机多机串行通信[J].仪器仪表用户，2001（02）.