基于ZigBee技術的無線點餐系統(tǒng)設計

引言
當今世界無線通信技術發(fā)展迅速，如藍牙，Wi-Fi，紅外，ZigBee等無線技術，已經(jīng)在很多領域得到了應用。無線點餐系統(tǒng)將先進的Zig-Bee技術運用于傳統(tǒng)的餐飲業(yè)，進而提高餐廳的服務水平和工作效率。目前，應用于餐飲行業(yè)的無線通信技術主要包括紅外技術，藍牙技術和ZigBee技術等。紅外技術屬于短距離，點對點的半雙工通信方式，不適用于網(wǎng)絡的組網(wǎng)；藍牙技術成本高，不適合較多節(jié)點的網(wǎng)絡。本研究采用了低速率，低成本，低功耗的ZigBee技術，設計無線點餐系統(tǒng)。

1 無線點餐系統(tǒng)整體結(jié)構
無線點餐系統(tǒng)主要由點餐終端與服務臺終端組成，兩部分通過ZigBee無線模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。點餐終端選用了友善之臂帶有7寸觸摸屏的ARM9開發(fā)板，通過上位機用戶界面程序可以實現(xiàn)點餐功能。服務臺終端選用一臺帶有串口／并口的臺式電腦，連接無線模塊和POS58系列微型打印機，對點餐終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進行處理，實現(xiàn)打印小票的功能。
點餐系統(tǒng)的整體結(jié)構如圖1所示。

2 硬件電路的設計
2．1 無線通信模塊
CC2430是TI公司推出的用來實現(xiàn)ZigBee應用的系統(tǒng)級芯片。CC2430內(nèi)部已集成2．4 GHz的射頻核心和8051控制器，外接簡單的電路便可實現(xiàn)信號的收發(fā)功能。這種解決方案能夠有效提高性能并滿足以ZigBee為基礎的2．4 GHz ISM波段應用，及對低成本，低功耗的要求。
圖2為CC2430外圍電路設計。

當芯片正常工作時，電容C1，C2連接32 MHz晶振組成高頻晶振電路，用于發(fā)送數(shù)據(jù)。偏置電阻R1用于為32 MHz晶體振蕩器設置精密偏置電流。芯片休眠時，電容C3，C4連接32.768kHz的晶振組成低頻晶振電路，降低功耗。電容C5用于去除雜波干擾，防止單片機錯誤復位。C5，C7，C8是濾波電容，去除雜波干擾使電壓更穩(wěn)定。C10，C11，C12，C13，C14為去耦合電容，用來電源濾波，提高芯片工作的穩(wěn)定性。電路中電容C9，電感L1，L2，L3以及一個PCB微波傳輸線組成非平衡變壓器，整個結(jié)構滿足RF輸入／輸出匹配電阻的要求。
2．2 服務臺終端
服務臺終端選用帶有串口／并口的PC機。PC機與無線模塊通過串口連接，和微型打印機通過并口連接。如圖3所示，ZigBee無線模塊和PC機通過串口(TXD和RXD)進行通信，直接向串口讀寫即可。PC機向微型打印機的8位數(shù)據(jù)信號線DATA0～7發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)選通輸入信號STB低電平有效，DATA0～7的數(shù)據(jù)只有在有效的STB信號作用下才能被鎖入打印機內(nèi)部鎖存器中。打印機狀態(tài)信號BUSY高電平有效，表示打印機正在打印數(shù)據(jù)。