基于STM32C和/OS-Ⅲ的双触摸屏 无线自助点餐系统设计

　　摘 要： 随着目前生活水平的日益提高，餐饮行业的传统服务方式和管理模式已不能满足人们的需求，针对这种现状，设计了一种基于嵌入式操作系统和无线通信技术的双触摸屏无线自助点餐系统。系统以ARM Cortex-M3核的STM32F103VB微控制器结合?滋C/OS-Ⅲ操作系统，由STR-18无线数传模块构建组网，具有位于两侧的方便就餐者点餐的双触摸屏，上位机由Visual Studio工具开发，上下位机无线通信方便了顾客的菜单传送到上位机和修改菜单，如此减少了服务人员、节约成本、提高了运作效率。

　　关键词： ARM Cortex-M3；STM32F103；C/OSⅢ；双触摸屏；无线点餐；

　　人们生活水平的提高推动着餐饮行业的发展，但是很多企业依旧依靠传统的人工服务、核算和查询，对服务员的要求高；单据多、信息量大、出错率高，服务员等候客人点菜耗时多[1]，降低了效率。而已有的点餐器采用的是ARM9或ZigBee，成本都太高，而WiFi可靠性不强[2-3]。对此本文提出了双触摸屏、无人服务的无线智能点餐系统，通过降低硬件加强软件来减少成本。系统以STM32为硬件基础结合?滋C/OS-Ⅲ嵌入式实时操作系统[4-5]，利用STR-18模块构成组网[6]与PC（以Visual Studio作为开发工具[7]开发的前台软件）进行无线数据交换[8]，实现无线点餐。该无线点餐系统融合了无线通信技术、计算机网络和数据库技术，数据无线实时传输、实时处理等。系统硬件配置价格低，减少了人员需求，从而降低了成本，并且提高了工作效率和服务质量，优化了业务流程。

　　1 系统总体架构

　　系统主要由一台PC主机和多个从机(点餐终端系统)组成，以一个从机为例，其系统框图如图1所示。从机上连接2个显示菜单信息的TFTLCD触摸屏，当在一个屏上点菜时，另一个屏上会实时显示点菜的信息。屏上有呼叫人工服务按钮，便于文明呼叫人工服务。当点菜完毕，选择“完成”即可将菜单发送到主机上。主机上有由Visual C#编写的上位机软件，主机和从机通过无线数传模块进行数据传输，主机连接打印机将菜单信息打印出来，用于厨师做菜和结账。当餐厅需要修改菜单时，通过主机将新菜单通过串口发送给从机进行修改。

　　2 下位机设计

　　2.1 硬件设计

　　下位机主控芯片选用STM32f103VBT6，它是意法半导体公司增强型的32位微控制器，采用先进的ARM Cortex-M3内核，拥有72 MHz的时钟频率、128 KB的Flash、20 KB的SRAM；有2个SPI总线接口、2个IIC接口、3个USART、1个USB、1个CAN总线以及2个12 bit的ADC转换，80个通用的I/O端口。本设计主芯片上主要连接2个TFTLCD、EEPROM24C02(用于存储触摸屏的校准值)、LED指示灯和JTAG下载口、串口1(PA9、PA10)用于连接到STR-18无线模块与上位机通信。

　　TFTLCD采用自带XPT2046控制芯片的四线电阻式触摸屏。XPT2046是一款四导线制触摸屏控制器，内含12位分辨率125 kHz转换速率逐步逼近型A/D转换器；支持从1.5 V～5.25 V的低电压I/O接口，能通过执行2次A/D转换查出被按的屏幕位置。触摸屏共有34个管脚，引脚分布如图2所示，BD1～DB16为数据位，RST、CS、RS、WR、RD实现复位、片选、指令数据切换、读写等控制功能，MISO、MOSI、CLK、T_PEN、T_CS用于触摸屏控制。

　　两个LCD触摸屏分别与STM32f103VBT6连接。两屏16位的数据位分别与STM32f103VBT6的PD口、PE口相连，其中一个TFT屏的连线如图2所示，另一屏的MISO、MOSI、CLK、T_PEN、T_CS依次对应PB0、PB1、PC4、PC5、PB11，BL、CS、RS、WR、RD依次与STM32F103VBT6的PB10、PB6、PB7、PB8和PB9相连。

　　2.2 无线数传模块在本系统中的实现

　　主机和从机通信采用STR-18微功率无线数传模块，它具有功率小、ISM频段工作频率无需申请频点、抗干扰能力强、误码率低、通信协议完善、数据实时同步和传输距离远等优点，支持1 200 b/s、2 400 b/s、4 800 b/s、9 600 b/s等接口波特率。

　　在本系统中，使用了2块STR-18无线数传模块，一块通过USB转串口模块与上位机连接(TXD、TXD、GND和VCC 4个引脚一一对应即可)；另一块与下位机相连时，除VCC

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