【正文】 計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建議成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內(nèi)畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要 點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計）質(zhì)量 論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂 及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計）水平 論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 教學(xué)系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 目 錄 摘 要 ............................................................... IX ABSTRACT .............................................................. X 第一章 緒論 ........................................................... 1 研究背景和意義 ................................................. 1 論文的研究內(nèi)容 ................................................. 4 內(nèi)容安排 ....................................................... 4 第二章 ZIGBEE 協(xié)議分析 ................................................. 6 ZIGBEE協(xié)議框架 ................................................... 6 ZIGBEE協(xié)議優(yōu)缺點和應(yīng)用前景 ....................................... 8 ZigBee 協(xié)議的優(yōu)點 ............................................ 9 ZigBee 協(xié)議存在的問題及解決方案 .............................. 9 ZigBee 協(xié)議應(yīng)用前景 ......................................... 10 2． 3 基于 ZIGBEE協(xié)議的芯片 ........................................... 10 第三章 基于 ZIGBEE 協(xié)議的硬件系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) ......................... 14 STC89C58RD+單片機概述 ........................................... 14 開發(fā)板的各個組成部分原理圖以及功能 .............................. 15 單片機最小系統(tǒng)組成電路 ...................................... 15 串行口電平轉(zhuǎn)換部分 .......................................... 16 LED 部分 .................................................... 17 開發(fā)板和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊接口部分 ............................ 17 鍵盤部分 .................................................... 18 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊 ................................................ 19 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和開發(fā)板的 PCB 圖設(shè)計 ............................ 20 開發(fā)板的 PCB 圖 ................................................ 20 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的 PCB 圖 ...................................... 22 第四章 硬件驅(qū)動程序和串行口調(diào)試工具 .................................. 24 硬件驅(qū)動程序 .................................................... 24 主機端硬件驅(qū)動程序 .......................................... 24 移動端驅(qū)動程序 .............................................. 28 串行口調(diào)試工具 .................................................. 28 串行通信的基本原理 .......................................... 28 程序設(shè)計原理 ................................................ 30 第五章 總結(jié)與展望 .................................................... 37 全文總結(jié) ........................................................ 37 研究展望 ........................................................ 38 致 謝 ............................................................... 39 參考文獻 ............................................................. 40 附錄 ................................................................. 41 摘 要 隨著人民生活水平 的提高 和生活方式的轉(zhuǎn)變，餐飲業(yè)具有巨大的投資市場，被稱為中國的黃金產(chǎn)業(yè)。但這時候的無線通信技術(shù)還只是處于萌芽階段，只有 到 19 世紀(jì)末意大利人馬可尼發(fā)明無線電報開始，人類才真正開始大規(guī)模地利用無線通信技術(shù) [1]。目前國際上有很多專門生產(chǎn)射頻芯片的公司，例如 Nordic公司和 Chipcon 公司 。 無線電子點菜系統(tǒng)的目的就是利用最先進的 無線通信技術(shù)、嵌入式移動數(shù)據(jù)庫技術(shù) [3][4]、以及觸摸屏的掌上電腦技術(shù) , 為餐飲業(yè)走向全面數(shù)字化提供了完整的解決方案。 無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 按照發(fā)射功率的不同，無線通信技術(shù)可分為短距離無線通信技術(shù)和長距離無線通信技術(shù)，它們各自依托的硬件平臺和通信協(xié)議也有很大不同。 2 外圍設(shè)備互連 是指將各種設(shè)備通過藍(lán)牙鏈路連接到主機上。 2 超寬帶技術(shù) UWB（ Ultra Wide band） [6] 超寬帶技術(shù) UWB（ Ultra Wide band）是另一個新發(fā)展起來的無線通信技術(shù)。直到 20xx 年2 月 14 日，美國聯(lián)邦通信委員會才準(zhǔn)許該技術(shù)進入民用領(lǐng)域。 基 于 單片機的無線點菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計及實現(xiàn) 第一章 緒論 ZigBee 協(xié)議的技術(shù)特點和應(yīng)用前景將在下一章詳細(xì)敘述。 綜合比較以上各個短距離無線通信協(xié)議的技術(shù)特點和本系統(tǒng)的要求，只有ZigBee 協(xié)議能基本滿足要求。 第 二 章介紹 ZigBee 協(xié)議的詳細(xì)內(nèi)容和 一 種基于 ZigBee 協(xié)議的芯片。 ZigBee 協(xié)議依據(jù) 標(biāo)準(zhǔn) [8][9]，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實現(xiàn)通信。 標(biāo)準(zhǔn)定義了最下面的兩層：物理層和 MAC。這種 MAC 層的設(shè)計不但是多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用變得簡單 ，還可以實現(xiàn)非常有效的功耗控制 。 對于 ZigBee 裝置而言，當(dāng)加入到一個 WPAN（ Wireless Personal Area Net， 個人無線局域網(wǎng)） 后，應(yīng)用層的 ZMO 會發(fā)起一系列的初始化動作，先通過 APS 進行裝置收尋以及服務(wù)收尋后，然后根據(jù)事先定義好的描述信息，將與其相關(guān)的裝置或是服務(wù)記錄在 APS 里的綁定表中；之后所有服務(wù)的使用，都要通過這個綁定表來查詢資料的服務(wù)或者行規(guī)。 避免了頻繁更換電池或者充電，從而減輕了網(wǎng)絡(luò)維護的負(fù)擔(dān) 。為了可靠傳遞，提供全握手協(xié)議。 ZigBee 協(xié)議應(yīng)用前景 ZigBee 協(xié)議 特別適合數(shù)據(jù)吞吐量小 ，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資少，網(wǎng)絡(luò)安全要求較高，不便頻繁更換電池或者充電的場合，預(yù)計將在消費類電子設(shè)備，家庭智能化，工業(yè)控制，醫(yī)療設(shè)備控制，農(nóng)業(yè)自動化和無線點菜系統(tǒng)等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。 2． 3 基于 ZigBee 協(xié)議的芯片 [1][4][5] 20xx 年 8 月 ZigBee 聯(lián)盟成立時 Honeywell， Invensys,三菱電器，摩托羅拉和飛利浦等國際上知名的大公司就是 ZigBee 協(xié)議的支持者。與藍(lán)牙不同的是， nRF2401 沒有復(fù)雜的通信協(xié)議，它完全對用戶透明，同種產(chǎn)品之間可以自由通信。 基 于單片機的無線點菜系統(tǒng)的硬件設(shè)計及實現(xiàn) 第二章 ZigBee 協(xié)議分析 ShockBurst TM 發(fā)射主要通過 MCU 接口引腳 CE、 CLK1 和 DATA 來完成。同時將兩個數(shù)字信道的輸出反饋到兩個單獨的 MCU 接口。而且內(nèi)部集成了看門狗和Flash，簡化了 PCB 板的制作。由于不使用外部存儲器，因此將 EA 接高電平。由于單片機的輸入、輸出電平為 TTL 電平，與 PC機 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串行接口的電氣規(guī)范不一致，因此要實現(xiàn)單片機與 PC機之間的數(shù)據(jù)通讀，必須進行電平轉(zhuǎn)換。 圖 LED 部分 開發(fā)板和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊接口部分 這一部分有兩部分組成：由于 nRF2401 的工作電壓為 ，工作電壓超過 就會燒壞芯片。 圖 開發(fā)板和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊接口部分 圖 5V 電平轉(zhuǎn) 電平部分 鍵盤部分 圖 鍵盤部分 鍵盤部分用來實現(xiàn)人機通信。 它與開發(fā)板的接口電 路為 圖 各個接口的要求如下： (1) VCC 腳接電壓范圍為 ~ 之間，不能在這個區(qū)間之外，超過 將會燒毀模塊。為了方便布線，本系統(tǒng)所用的開發(fā)板和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊均為雙層印刷電路板。 圖 為鍵盤封裝，圖 為 USB 封裝，