基于嵌入式Linux的自助點(diǎn)菜終端設(shè)計(jì)

0 引言
    隨著人民生活水平的提高和生活方式的轉(zhuǎn)變，餐飲業(yè)的市場(chǎng)急劇擴(kuò)大，利潤飛速增長，被稱為中國的黃金產(chǎn)業(yè)。而電子點(diǎn)菜系統(tǒng)的應(yīng)用，提高了餐館檔次和營業(yè)效率、優(yōu)化了業(yè)務(wù)流程，為餐飲行業(yè)帶來嶄新的管理理念與服務(wù)手段。目前較為流行的點(diǎn)菜終端主要分為2種模式。第一種采用單片機(jī)和無線模塊實(shí)現(xiàn)，該模式成本低，但是功能和界面較為簡單，通信距離也較短，使用者一般是服務(wù)員；另外一種采用商業(yè)PDA和無線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)，功能強(qiáng)大，界面華麗，操作方面，但成本較高，不利于大范圍推廣與應(yīng)用。此外，友好的自助點(diǎn)菜終端要給客戶提供諸如每道菜肴的名稱、插圖、介紹和價(jià)格等各種相關(guān)信息，這些信息需要隨著菜單的變化實(shí)時(shí)更新。由于嵌入式系統(tǒng)的存儲(chǔ)空間有限，大量的圖片等信息存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)更新成為現(xiàn)有點(diǎn)菜終端設(shè)計(jì)的一個(gè)難題。
    本文提出了一種新型電子點(diǎn)菜系統(tǒng)模式，該系統(tǒng)由自助點(diǎn)菜終端和網(wǎng)站服務(wù)器組成，自助點(diǎn)菜終端為全觸摸屏操作，無需點(diǎn)菜員參與，可完全由顧客自己完成點(diǎn)菜；且采用了開放源代碼的自由軟件開發(fā)方式，降低了系統(tǒng)成本。對(duì)于大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與更新問題，本文提出構(gòu)建一個(gè)服務(wù)器網(wǎng)站，由此解決大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與更新問題，提高餐飲服務(wù)批量生產(chǎn)與業(yè)務(wù)升級(jí)效率。顧客可通過自助點(diǎn)菜終端訪問服務(wù)器網(wǎng)站自主完成菜譜查詢、點(diǎn)菜、結(jié)賬、多媒體娛樂等操作。點(diǎn)菜終端與服務(wù)器之間的通信基于WiFi無線網(wǎng)絡(luò)。

1 系統(tǒng)概述
    本文所介紹的點(diǎn)菜系統(tǒng)，分前臺(tái)系統(tǒng)和后臺(tái)系統(tǒng)2部分，采用B／S架構(gòu)，前臺(tái)和后臺(tái)之間采用WiFi無線通信，集無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與手持移動(dòng)終端技術(shù)于一身。
    前臺(tái)手持自助點(diǎn)菜終端設(shè)備，無需點(diǎn)菜員參與，完全由顧客自己完成點(diǎn)菜。前臺(tái)開發(fā)環(huán)境為嵌入式Linux，Qt／Embedded Linux。后臺(tái)系統(tǒng)平臺(tái)為PC，也可以稱為整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)器，它的主要用戶為餐館的管理人員，管理員可以通過后臺(tái)服務(wù)器向系統(tǒng)添加餐館的新菜、修改菜價(jià)、查詢歷史記錄等。服務(wù)器負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各設(shè)備的工作，對(duì)各種數(shù)據(jù)做必要的處理，及時(shí)為工作人員、管理人員提供真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù)。后臺(tái)開發(fā)環(huán)境為Windows XP，MyEclipse，SQL Server。電子點(diǎn)菜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 自助點(diǎn)菜終端硬件設(shè)計(jì)
    自助點(diǎn)菜終端的核心處理器采用ARM920T核的S3C2440芯片，其主頻可達(dá)到400 MHz，外接64 MBSDRAM和64 MB FLASH。終端的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。其中，顯示接口采用8寸TFT液晶屏，像素640×480，為用戶提供友好的操作體驗(yàn)。用戶通過觸摸屏訪問服務(wù)器網(wǎng)站自主完成菜譜查詢、點(diǎn)菜、結(jié)賬、多媒體娛樂等操作。該系統(tǒng)以無線寬帶路由器作為無線AP(AccessPoint)接入點(diǎn)，點(diǎn)菜終端內(nèi)置無線網(wǎng)卡，在內(nèi)核支持、驅(qū)動(dòng)程序的配合下，客戶終端便能夠接入無線網(wǎng)絡(luò)，連接到遠(yuǎn)端服務(wù)器，訪問網(wǎng)站。

3 自助點(diǎn)菜終端軟件設(shè)計(jì)
    自助點(diǎn)菜終端的軟件設(shè)計(jì)主要是開發(fā)基于嵌入式Linux系統(tǒng)的客戶端應(yīng)用程序，用以訪問服務(wù)器網(wǎng)站。終端軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示。該系統(tǒng)開發(fā)主要有3個(gè)主要內(nèi)容：開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建、編譯Qt／Embedded庫和終端應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)。

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3．1 嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)的構(gòu)建
    搭建交叉編譯環(huán)境是嵌入式開發(fā)的第一步，也是必備一步。由于一般嵌入式開發(fā)系統(tǒng)存儲(chǔ)大小有限，通常需要在功能強(qiáng)大的PC機(jī)上建立一個(gè)用于目標(biāo)機(jī)的交叉編譯環(huán)境。該系統(tǒng)主機(jī)開發(fā)平臺(tái)選擇Fedora 12系統(tǒng)，安裝交叉編譯器ARM-linuX-gcc 4．3．2用來編譯Linux內(nèi)核，安裝ARM 920t-eabi用來編譯Qt／Embedded庫，用來支持瀏覽程序的開發(fā)。終端以嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，管理系統(tǒng)軟硬件資源。該終端采用Linux 2．6．29內(nèi)核版本，首先移植了系統(tǒng)引導(dǎo)程序U-boot，然后編譯裁剪的Linux內(nèi)核，加載無線網(wǎng)卡等驅(qū)動(dòng)，制作根文件系統(tǒng)。
3．2 編譯Qt／embedded庫和Tslib觸摸屏庫
    Qt／Embedded是一個(gè)多平臺(tái)的C++圖形用戶界面應(yīng)用程序框架，其對(duì)象容易擴(kuò)展，可移植性好，支持多個(gè)GUI平臺(tái)的交互開發(fā)。Qt／Emb-edded被廣泛地應(yīng)用于各種嵌入式產(chǎn)品和設(shè)備中。因此本文選擇Qt／Embedded為本系統(tǒng)的GUI。
    Qt／embedded Linux是為嵌入式Linux優(yōu)化過的Qt版本。為了盡可能減少內(nèi)存占用量，Qt／embeddedLinux可以被重新編譯以去掉那些不用的特性。
    首先編譯安裝tslib，添加觸摸屏支持：下載，tslibl．4．tar．gz，解壓后執(zhí)行配置、編譯和安裝命令。
    然后通過．／configure開始配置Qt embedded庫，將不需要的應(yīng)用去除以減小庫的大小。配置完畢后，用make命令編譯，用makeinstall命令安裝Qt／embedded Linux到指定的目錄。
3．3 設(shè)計(jì)點(diǎn)菜終端應(yīng)用程序
    對(duì)于自助點(diǎn)菜終端應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)使用Qt Creator規(guī)劃點(diǎn)菜終端程序的大致界面，然后遵循Qt／Embedded編程一般規(guī)則編寫代碼，主要分為瀏覽器核心類和主窗口類的實(shí)現(xiàn)，最后編譯并通過NFS進(jìn)行板上測(cè)試。
    瀏覽器核心類使用Qt提供的QWebView類。該類提供了常用的功能，如加載特定的URL、設(shè)置、歷史記錄和網(wǎng)頁對(duì)象。它還提供包括后退、向前和重新加載在內(nèi)的基本瀏覽功能。
    例如，以下代碼實(shí)例化用于顯示網(wǎng)頁并與其互動(dòng)的QWebView類，指示QWebView加載URL并顯示，這樣就得到可與網(wǎng)站互動(dòng)的基本窗口。
   

4 服務(wù)器網(wǎng)站開發(fā)
    該系統(tǒng)利用普通的PC機(jī)和Windows XP作為網(wǎng)站服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫使用SQL Server 2005，Web服務(wù)器使用Tomcat 6．0。在MyEclipse環(huán)境下開發(fā)完成了JSP網(wǎng)站，網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)了如圖4所示功能。

5 結(jié)語
    本文設(shè)計(jì)的自助點(diǎn)菜終端，具有價(jià)格低廉，操作簡單，界面友好等特點(diǎn)，采用開放源代碼軟件設(shè)計(jì)，使系統(tǒng)的成本降低，更具有市場(chǎng)競(jìng)爭力；點(diǎn)菜終端通過WLAN以B／S模式與服務(wù)器交互，降低了客戶端的設(shè)計(jì)難度，解決了大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與更新問題。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證，該系統(tǒng)所有功能模塊都能正常運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期效果，能夠滿足一般餐飲企業(yè)的實(shí)際要求。自助點(diǎn)菜系統(tǒng)使餐飲企業(yè)改善了餐館的經(jīng)營策略、管理效率和服務(wù)質(zhì)量。隨著信息化的發(fā)展，將得到更為廣泛的應(yīng)用，有著廣闊的前景。