基于AT89C2051單片機(jī)和VD5026編碼器實(shí)現(xiàn)餐廳無線呼叫服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計

作者：劉任平，程濤，謝鐵軍，劉艷

在餐廳就餐，經(jīng)常遇到如下問題。第一，服務(wù)員同時為幾張餐桌同時提供服務(wù)，他們經(jīng)常因去廚房送顧客點(diǎn)菜單、去收銀臺替顧客結(jié)帳等工作而遠(yuǎn)離提供服務(wù)的餐桌，此時顧客呼叫服務(wù)員很不方便。第二，顧客在包房用餐時經(jīng)常談及不便于讓別人知道的內(nèi)容，只好時而讓服務(wù)員回避，時而又人工呼叫服務(wù)員，很不方便。第三，若餐廳很大，服務(wù)總臺很難實(shí)時掌握餐桌使用信息，這將直接影響安排顧客就餐。本餐廳無線呼叫服務(wù)系統(tǒng)解決了以上問題。

本系統(tǒng)由顧客呼叫服務(wù)系統(tǒng)和餐桌管理系統(tǒng)兩個子系統(tǒng)組成。顧客呼叫服務(wù)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)放在餐桌上，顧客按下發(fā)射機(jī)按鍵，配備在服務(wù)員身上的接收機(jī)就會收到呼叫信息。餐桌管理系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)帶在服務(wù)員身上，餐桌有顧客用餐時按下對應(yīng)鍵（開始有顧客占用時連著按二次鍵，開始空閑時只按一次），服務(wù)總臺接到信息后開始計時，顧客走了再按下相應(yīng)鍵，這樣總服務(wù)臺對餐桌使用情況就了如指掌了。

1 系統(tǒng)原理

每個子系統(tǒng)由信息發(fā)射和信息接收兩部分組成，發(fā)射機(jī)原理如圖1所示，接收機(jī)原理如圖2所示。

顧客呼叫服務(wù)系統(tǒng)的編碼和解碼是通過編碼、解碼芯片實(shí)現(xiàn)的，餐桌管理系統(tǒng)的編碼和解碼是通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的。顧客呼叫服務(wù)系統(tǒng)的信息處理是通過聲、光顯示呼叫信息來實(shí)現(xiàn)的，餐桌管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r顯示每臺餐桌空閑或占用時間。

2 顧客呼叫服務(wù)系統(tǒng)

發(fā)射機(jī)電路原理如圖3所示，接收機(jī)原理如圖4所示。發(fā)射機(jī)采用VD5026編碼器作脈沖數(shù)碼調(diào)制。

它具有位4態(tài)地址編碼，并有4位數(shù)據(jù)輸入。發(fā)射機(jī)按鍵A、B、C、D，分別對應(yīng)接收機(jī)上解碼器VC5027的D0、D1、D2、D3數(shù)據(jù)輸出端，A、B、C、D分別代表4張餐桌上的按鍵。當(dāng)按下A鍵時T631接收頭收到編碼信號后，經(jīng)內(nèi)部解調(diào)放大整形后由OUT端輸出，經(jīng)VD5027解碼處理。當(dāng)編碼指令信息與VD5027所設(shè)定的數(shù)據(jù)一致時，解碼有效端VT與對應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端D0均輸出高電平，三極管V1導(dǎo)通，燈亮，VT驅(qū)動音樂模塊報警，其中D0鎖存保持高電平，VT是脈沖電平要選擇觸發(fā)式音樂模塊。

由于VD5026具有8位4態(tài)地址編碼，編碼端可接高電平“1”、低電平“0”或者“開路”三種狀態(tài)。因此，最多可以產(chǎn)生38=6561種不重復(fù)的編碼，只選擇“1”和“0”兩種狀態(tài)進(jìn)行編碼，總共有28=256種編碼，每個編碼可以管理4張餐桌。因此本系統(tǒng)最大設(shè)計能力是為1024張餐桌提供呼叫服務(wù)，這足以滿足餐廳實(shí)際需求。

3 餐桌管理系統(tǒng)

上述T630和T631的工作頻率是265MHz。為防止干擾，餐桌管理系統(tǒng)選擇了另外一種收發(fā)模塊，發(fā)射模塊型號為NT-01TA，接收模塊型號為NT-R01F，工作頻率為315MHz，這樣就避免了兩個系統(tǒng)相互干擾，同時這種模塊更適合與單片機(jī)連接。

編碼芯片有4位數(shù)據(jù)位，同樣的編碼即使采用4-16譯碼器，最多也只能有16種編碼。用這種方法傳輸餐桌管理信息最多也只能處理16張餐桌信息，無法滿足實(shí)際需求，因此不能采用編碼、解碼芯片，而采用軟件編解碼方案。發(fā)射機(jī)編碼采用AT89C2051單片機(jī)，接收機(jī)解碼采用AT89C51單片機(jī)，這樣編碼和解碼就不會有任何限制，可以根據(jù)需要確定編碼位數(shù)，而且也不象編碼、解碼芯片那樣只有地址編碼一致時才能接收數(shù)據(jù)碼。為與顧客呼叫系統(tǒng)一致，本系統(tǒng)也采用4位數(shù)據(jù)編碼，服務(wù)員編碼根據(jù)需要采用了8位編碼，這樣本系統(tǒng)最多可以處理1024張餐桌信息。

餐桌服務(wù)員配帶的發(fā)射機(jī)原理如圖5所示，服務(wù)總臺的接收機(jī)原理如圖6所示。發(fā)射機(jī)軟件流程圖如圖7所示。

接收機(jī)軟件由主程序和數(shù)據(jù)接收中斷程序組成，主程序流程圖如圖8所示，數(shù)據(jù)接收中斷程序流程圖如圖9所示。顧客呼叫服務(wù)系統(tǒng)從餐桌發(fā)送給服務(wù)員的數(shù)據(jù)速率是1.2Kbps發(fā)送數(shù)據(jù)有8位地址編碼和4位數(shù)據(jù)編碼共12bit，發(fā)送時間大約需要10ms。因此，只要不發(fā)生10ms內(nèi)幾張餐桌同時呼叫這種特殊事件，信息就可以可靠傳輸。由此可見，數(shù)據(jù)傳輸沖突的可能性幾乎為零，即使這種小概率事件發(fā)生了，只要再重新呼叫一次就可以了。餐桌管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸沖突情況大同小異，同樣也是小概率事件。

責(zé)任編輯：gt