基于单片机无线电子点菜系统硬件设计及实现-.doc

目 录 第一章 绪论 1 1.1 研究背景和意义 1 1.3 论文的研究内容 4 1.4 内容安排 4 第二章 ZigBee协议分析 6 2.1 ZigBee协议框架 6 2.2 ZigBee协议优缺点和应用前景 8 2.2.1 ZigBee协议的优点 9 2.2.2 ZigBee协议存在的问题及解决方案 9 2.2.3 ZigBee协议应用前景 10 2．3基于ZigBee协议的芯片 10 第三章 基于ZigBee协议的硬件系统的设计及实现 14 3.1 STC89C58RD+单片机概述 14 3.2 开发板的各个组成部分原理图以及功能 15 3.2.1 单片机最小系统组成电路 15 3.2.2 串行口电平转换部分 16 3.2.3 LED部分 17 3.2.4 开发板和无线数据传输模块接口部分 17 3.2.5 键盘部分 18 3.3 无线数据传输模块 19 3.4 无线数据传输模块和开发板的PCB图设计 20 3.4.1 开发板的PCB图 20 3.4.2 无线数据传输模块的PCB图 22 第四章 硬件驱动程序和串行口调试工具 24 4.1 硬件驱动程序 24 4.1.1 主机端硬件驱动程序 24 4.1.2 移动端驱动程序 28 4.2 串行口调试工具 28 4.2.1串行通信的基本原理 28 4.2.2程序设计原理 30 第五章 总结与展望 37 5.1 全文总结 37 5.2 研究展望 38 参考文献 40 附录 41 第一章 绪论 研究背景和意义 人类利用无线通信技术的历史已经有几千年了，古时候用的烽火台就是最原始的无线通信。但这时候的无线通信技术还只是处于萌芽阶段，只有到19世纪末意大利人马可尼发明无线电报开始，人类才真正开始大规模地利用无线通信技术[1]。近数十年来随着计算机技术和电子技术的发展，无线通信技术更是以日新月异的速度向前发展，它也成为了通信领域的一个重点研究方向。 现代的无线通信技术是建立在硬件电路的基础上的，因此微电子技术[2]的发展直接制约着无线通信技术的发展。回顾集成电路的发展历程，我们可以看到，自发明集成电路至今40多年以来，从电路集成到系统集成这句话是对IC产品从SSISmall Scale Integrated，小规模集成电路到LSI（Very Large Scale Integrated超大规模集成电路）今天特大规模集成电路发展过程的最好总结，即整个集成电路产品的发展经历了从传统的板上系统（System-on-board）到片上系统（System-on-a-chip）的过程。（Industry Science medicine随着人民生活水平和生活方式的转变，餐饮业具有巨大的投资市场，被称为中国的黄金产业。餐饮业无线电子点菜系统的目的就是利用最先进的2.4GRF无线通信技术、嵌入式移动数据库技术、以及触摸屏的掌上电脑技术, 为餐饮业走向全面数字化提供了完整的解决方案。该系统能够提高餐馆档次、提高效率、自动结账、避免人为错误、避免跑单、实时监控餐馆状况、提供各种各样统计信息、精简人手、管理库存、提高服务品质等，为餐饮行业带来崭新的管理理念与服务手段,优化业务流程,为客户提供更好的服务,实现企业价值最大化同时又使成本最低化,是餐饮行业向信息化发展的一个重要标志。无线电子点菜系统）无线电子点菜无线电子点菜系统Personal Area Net，个人局域网)如图1所示，主要用于个人网络与信息的共享与交换。 蓝牙协议有以下技术特点： （1）蓝牙工作在全球开放的2.4GHz ISM频段； （2）使用跳频频谱扩展技术，把频带分成若干个跳频信道（hop channel）UWB（Ultra Wide band）[6] Area Net，本地局域网)s或PANs。 军事部门已对UWB进行了多年研究，开发出了分辨率极高的雷达。直到2002年2月14日，美国联邦通信委员会才准许该技术进入民用领域。所以对于商业和消费领域，UWB还是新鲜事物。UWB有可能在10m范围内，支持高达110Mb／s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。虽然说UWB技术的数据传输距离相比蓝牙技术已经获得很大提高，但是仍然不能满足本系统的技术要求。 3 ZigBee?[1][7] Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通信技术名称。这一名称来源与蜜蜂的八字舞。其特点是近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备IrDA (infrared data association，红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以更适合应用在需