基于AT89C2051单片机和VD5026编码器实现餐厅无线呼叫服务系统的设计

作者：刘任平，程涛，谢铁军，刘艳

在餐厅就餐，经常遇到如下问题。第一，服务员同时为几张餐桌同时提供服务，他们经常因去厨房送顾客点菜单、去收银台替顾客结帐等工作而远离提供服务的餐桌，此时顾客呼叫服务员很不方便。第二，顾客在包房用餐时经常谈及不便于让别人知道的内容，只好时而让服务员回避，时而又人工呼叫服务员，很不方便。第三，若餐厅很大，服务总台很难实时掌握餐桌使用信息，这将直接影响安排顾客就餐。本餐厅无线呼叫服务系统解决了以上问题。

本系统由顾客呼叫服务系统和餐桌管理系统两个子系统组成。顾客呼叫服务系统的发射机放在餐桌上，顾客按下发射机按键，配备在服务员身上的接收机就会收到呼叫信息。餐桌管理系统的发射机带在服务员身上，餐桌有顾客用餐时按下对应键（开始有顾客占用时连着按二次键，开始空闲时只按一次），服务总台接到信息后开始计时，顾客走了再按下相应键，这样总服务台对餐桌使用情况就了如指掌了。

1 系统原理

每个子系统由信息发射和信息接收两部分组成，发射机原理如图1所示，接收机原理如图2所示。

顾客呼叫服务系统的编码和解码是通过编码、解码芯片实现的，餐桌管理系统的编码和解码是通过单片机实现的。顾客呼叫服务系统的信息处理是通过声、光显示呼叫信息来实现的，餐桌管理系统能够实时显示每台餐桌空闲或占用时间。

2 顾客呼叫服务系统

发射机电路原理如图3所示，接收机原理如图4所示。发射机采用VD5026编码器作脉冲数码调制。

它具有位4态地址编码，并有4位数据输入。发射机按键A、B、C、D，分别对应接收机上解码器VC5027的D0、D1、D2、D3数据输出端，A、B、C、D分别代表4张餐桌上的按键。当按下A键时T631接收头收到编码信号后，经内部解调放大整形后由OUT端输出，经VD5027解码处理。当编码指令信息与VD5027所设定的数据一致时，解码有效端VT与对应的数据输出端D0均输出高电平，三极管V1导通，灯亮，VT驱动音乐模块报警，其中D0锁存保持高电平，VT是脉冲电平要选择触发式音乐模块。

由于VD5026具有8位4态地址编码，编码端可接高电平“1”、低电平“0”或者“开路”三种状态。因此，最多可以产生38=6561种不重复的编码，只选择“1”和“0”两种状态进行编码，总共有28=256种编码，每个编码可以管理4张餐桌。因此本系统最大设计能力是为1024张餐桌提供呼叫服务，这足以满足餐厅实际需求。

3 餐桌管理系统

上述T630和T631的工作频率是265MHz。为防止干扰，餐桌管理系统选择了另外一种收发模块，发射模块型号为NT-01TA，接收模块型号为NT-R01F，工作频率为315MHz，这样就避免了两个系统相互干扰，同时这种模块更适合与单片机连接。

编码芯片有4位数据位，同样的编码即使采用4-16译码器，最多也只能有16种编码。用这种方法传输餐桌管理信息最多也只能处理16张餐桌信息，无法满足实际需求，因此不能采用编码、解码芯片，而采用软件编解码方案。发射机编码采用AT89C2051单片机，接收机解码采用AT89C51单片机，这样编码和解码就不会有任何限制，可以根据需要确定编码位数，而且也不象编码、解码芯片那样只有地址编码一致时才能接收数据码。为与顾客呼叫系统一致，本系统也采用4位数据编码，服务员编码根据需要采用了8位编码，这样本系统最多可以处理1024张餐桌信息。

餐桌服务员配带的发射机原理如图5所示，服务总台的接收机原理如图6所示。发射机软件流程图如图7所示。

接收机软件由主程序和数据接收中断程序组成，主程序流程图如图8所示，数据接收中断程序流程图如图9所示。顾客呼叫服务系统从餐桌发送给服务员的数据速率是1.2Kbps发送数据有8位地址编码和4位数据编码共12bit，发送时间大约需要10ms。因此，只要不发生10ms内几张餐桌同时呼叫这种特殊事件，信息就可以可靠传输。由此可见，数据传输冲突的可能性几乎为零，即使这种小概率事件发生了，只要再重新呼叫一次就可以了。餐桌管理系统的数据传输冲突情况大同小异，同样也是小概率事件。