網絡訂餐系統中無線微型打印終端的研發

洪俊民（廈門萬佳通科技有限公司，福建　廈門　361006）

網絡訂餐系統中無線微型打印終端的研發

洪俊民
（廈門萬佳通科技有限公司，福建廈門361006）

摘要：本文介紹了一種基于GPRS網絡通信，可以打印票據的微型打印終端，該終端結合了網絡訂餐的應用，用于幫助餐館快速處理網絡訂單。本文首先介紹了打印終端的總體設計思路，接著進一步介紹了其硬件和軟件的設計，最后給出總結。

關鍵詞：GSM；GPRS；網絡訂餐；微型打印

隨著網絡的普及，以及網絡速度的提升，越來越多的人漸漸習慣于通過網絡辦事，網上聊天、網上購物等已經廣泛流行，而網上訂餐的方式也開始被生活節奏快的上班族所青睞。在網上選好菜品并下單，然后由餐館備餐，最后送貨上門，大大節省了許多時間，用餐的人不用再像以往那樣跑到餐館去點餐并等待餐館備餐，而餐館也可以提前處理訂餐，增加了每天的銷量。

網上訂餐基本上是通過使用電腦或手機等可上網設備實現的，餐館在網上提供了直觀的網頁，訂餐的人通過網頁可快速完成點餐，因此，網上訂餐是相當方便快捷的，但對于餐館來說，如何快速簡單的處理訂單，卻是一個大問題，以往，餐館需要準備一臺電腦和一臺打印機，但由于電腦的環境適應性較差，難以用在油煙較多、濕氣較重的廚房，而且電腦還需要專門人員維護，因而無法幫助餐館實現經濟實用而又穩定可靠的訂單處理。

無線微型打印終端就是為了解決這些諸多弊端而進行研發的，該產品采用GSM模塊，結合熱敏打印模塊，相當于集成了電腦和打印機，該產品體積小，并且是通過GPRS網絡讀取訂單，無需連接網線，因此餐館可以任意移動擺放該產品，并可用于廚房，由廚師直接處理票據，而且本產品還設計了一種簡單的訂單處理流程，因而可以提升餐館處理訂單的速度，并且使用簡單快捷，適用性強。

1　總體設計思路

網絡訂餐系統主要由兩部分組成：訂餐下單和訂單處理；首先是由用戶使用電腦或手機打開餐館的網站，并在網站上選擇需要的餐類，當用戶確認選擇后并用網銀或其他支付方式支付費用后，即完成了訂餐下單，此時，該訂單即被存儲在網絡服務器的數據庫中，當餐館開啟無線微型打印終端機后，該終端機自動通過GPRS網絡，使用http協議與網絡服務器通信，網絡服務器查詢數據庫后，把訂單內容發送給終端機，該終端機按一定的票據格式打印出訂單內容，并播放音樂提示餐館人員確認，餐館人員查看訂單內容后，如無問題，則按終端機上的確認鍵確認，但如若餐館無法實現客戶的要求或其他原因，則餐館人員需要按終端機上的取消鍵，并選擇預先設置的取消理由，比如“缺貨”，該終端機將把這些信息發送給服務器，服務器收到后即時顯示這些信息給訂餐用戶。

整個操作流程中，餐館人員只需確認票據信息，并簡單按鍵即可完成訂單處理，因此操作簡單快捷，不占用太多餐館人員的時間，即使是忙碌的廚師都可以處理。

2　硬件設計

無線微型打印終端主要包括GSM模塊、LCD顯示、熱敏打印、鍵盤等部分。

2.1GSM模塊

GSM模塊采用的是SIMCOM的SIM840W模塊，該模塊集成了GSM標準功能，包括撥打/接聽電話、短信收發和GPRS網絡通信等功能，更重要的一點是，SIM840W模塊提供了SDK，允許二次開發，其獨創的EAT接口，使開發人員可以像使用單片機一樣開發該模塊。

使用SIM840W模塊可以免去開發人員外接單片機，其自帶的豐富資源又是單片機無法比擬的，SIM840W是由一顆32位、頻率為104MHz的ARM芯片，以及2.5兆字節的程序空間和2兆多字節的內存組成的，開發人員可以定義簡單幾個程序線程，使程序開發像單片機一樣簡單，而EAT接口又使開發人員可以直接用某個函數發送標準的AT指令，因而豐富了模塊功能。

2.2LCD顯示

本終端的顯示采用點陣液晶驅動芯片ST7565實現，該芯片最大支持132*65點的LCD顯示（本終端只用到其中的128*64點），具有并行和串行兩種接口[1]，出于節省I/O口的考慮，我們采用串行接口，但為了提高串行驅動速度，我們用SIM840W的SPI口來驅動ST7565芯片。

2.3熱敏打印模塊

票據的打印是由熱敏頭對熱敏紙加熱，并由馬達驅動走紙完成的，其原理類似lcd的顯示，熱敏頭的加熱點數為384，也就是一行最多可以加熱384個點，打印時，把要打印的內容所對應的點的位置設置為加熱狀態，當加熱到一定時間后，即控制馬達轉動走紙，馬達使用恒定電流斷路器的方式進紙，馬達驅動信號的每兩步之間的精度為0.0625mm，（相當于一個點的精度），在打印過程中應當根據實際的工作條件例如電壓、溫度、實際打印點數等參數來調整馬達的驅動頻率。

2.4鍵盤

由于GSM模塊自帶有鍵盤掃描的GPIO口，因此對應鍵盤的設計就非常簡單，我們采用的是井字型掃描方式，當有按鍵按下時，在程序中，將會收到按鍵事件通知，調用API函數即可讀到按鍵的物理鍵值。

3　軟件設計

軟件的開發是在SIM840W上進行的，該模塊提供了EMBEDDEDAT（簡稱EAT）接口，主要用于客戶對SIM840W進行二次開發，SIMCom提供相關的API函數，資源及運行環境，客戶app程序運行在SIM840W內部。這樣可以不再需要外部MCU，節省成本。EAT主要功能包括標準的AT命令，如TCPIP連接功能，打電話功能以及發短信等相關功能。所提供的API包括事件獲取API，文件系統操作，timer的控制，周圍設備的API，及一些常用的系統API等。

我們的軟件設計就是根據EAT的特性進行設計的，主要包括主程序，功能模塊程序和驅動部分。

3.1主程序

EAT平臺提供多線程功能，目前支持1個主線程和最多8個子線程，主線程用于和系統通信，如接收系統事件，本終端的主程序正是在主線程上運行的。

（1）主程序main.c中對應的結構體

#pragmaarmsectionrodata=“APP_ CFG”

#pragmaarmsectionrodata

#pragmaarmsectionrodata= ”APPENTRY”

constEatEntry_stAppEntry=

{

app_main，

app_func_ext1，

（app_user_func）EAT_NULL，// app_user1，

……

（app_user_func）EAT_NULL，//app_ user8，

}；

#pragmaarmsectionrodata

（2）具體說明

app_main為主程序，負責接收系統（core）的消息，并調度運行各個功能模塊，優先級最高，相比其他8個線程，啟動時間最早。EatEntry_st中的值不是0xFFFFFFFF，則該入口會被調用，同時系統分配相關的信息。App_user1，app_user2…app_user8是用戶可使用的其他8個線程，優先級依次降低，即app_ main＞app_user1＞...＞app_user8。

app_main示例代碼：

voidapp_main（void*data）

{

RAM初始化

while（1）

{

獲取事件

事件處理

調度功能模塊

……

}

}

3.2功能模塊

程序中的各個獨立功能都是以模塊的方式封裝的，并由主程序調度，主程序根據信號的傳遞調用相應的模塊，比如，根據某個定時信號調用響應該信號的功能模塊運行。每個功能模塊都必須響應啟動信號和停止信號，當程序調用afshLoadHandler并帶有模塊函數名稱后，即啟動了該功能模塊。功能模塊的生命周期是從啟動信號開始，到結束信號前。在該終端的各個功能模塊中，最重要的兩個功能模塊是：后臺訂單接收模塊和訂單處理模塊；

（1）訂單接收模塊

該模塊啟動一個定時器，在設定的時間到來時，開始連接網絡服務器，并查詢是否有訂單，如果沒有訂單，則等到下一個定時時間到來時再重復查詢，如果查詢到服務器有訂單，則讀取訂單，并以信號方式把訂單發送給訂單處理模塊處理；

（2）訂單處理模塊

當有訂單信號發送時，該模塊即被調用，該模塊調用后，開始解析訂單格式，并按一定格式打印，然后響鈴并等待用戶確認，用戶根據打印的票據決定是否接收該訂單，在用戶按確認或拒絕等相關操作后，該模塊將把相應信息發送給服務器，信息中帶有該訂單的編碼，因此服務器可以確認是哪條訂單被處理了。

3.3驅動

本終端采用代碼分層的設計，把與硬件相關部分的代碼與上層應用分開，硬件相關代碼即為驅動部分，屬于代碼中的底層部分；驅動包括Lcd驅動、打印驅動、按鍵驅動、音頻驅動和IO口控制驅動等部分，驅動部分為上層提供了一些標準接口函數，方便上層調用，使上層代碼不需要關心底層的控制，因此也方便了外圍硬件的更換，比如，更換外殼導致按鍵有所變化時，只要修改驅動代碼即可，上層不需做任何修改。所有驅動函數名統一以“Drv_”作為前綴，如打印驅動函數有開啟打印控制Drv_PrnOpen，關閉打印控制Drv_PrnClose等。

結語

隨著網絡應用的更加普及，配合網絡應用的終端產品也將不斷的涌現，本終端是配合網絡訂餐應用的產品，方便餐館處理網絡訂餐，本終端也可以在不修改硬件的前提下，對軟件功能模塊進行修改，即可適用于不同場合，比如，網上訂票、網上購物等。

參考文獻

[1]ST756565x132DotMatrixLCD Controller/Driver．SitronixInc．

[2]Simcom．SIM800_EmbeddedAT開發指導．http：//www．sim．com2013．

中圖分類號：TP311

文獻標識碼：A