设计说明书部分资料如下
设计摘要:
本文介绍了一种基于STM32单片机的智能餐厅管理系统的设计与实现。该系统分为主机和从机两大部分,每部分均包含中控、输入和输出模块。中控部分采用STM32单片机,负责获取输入数据并进行处理,进而控制输出模块。
从机输入模块包括DHT11温湿度传感器、MQ-2烟雾传感器和供电电路,分别用于获取环境温湿度、检测烟雾浓度和为系统供电。输出模块包括继电器和蓝牙模块,前者用于控制风扇开关,后者用于与主机进行数据传输。
主机输入模块包括RFID刷卡模块、独立按键、蓝牙模块和供电电路,分别用于模拟学生用餐、界面切换、数据传输和系统供电。输出模块包括OLED显示屏、WIFI模块和蜂鸣器,分别用于显示就餐信息、连接手机进行数据传输和控制,以及在特定条件下发出警报。
该系统通过集成多种传感器和控制模块,实现了对餐厅环境的智能监控和管理,提高了餐厅运营的效率和安全性。
关键词: STM32单片机, 智能餐厅管理, 温湿度传感器, 烟雾传感器, RFID, OLED显示屏, WIFI模块, 蓝牙模块
字数:10000+
目录:
摘 要
ABSTRACT
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 DHT11传感器检测温湿度
3.5 蓝牙模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 主机按键功能图
4.4 主机显示函数流程图
4.5 从机处理函数流程图
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2 WiFi模块配网
5.3 烟雾超过阈值实物测试
5.4 设置烟雾阈值实物测试
5.5就餐人数实物测试
5.6 按键控制风扇继电器实物测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2烟雾超过阈值仿真测试
6.4 设置烟雾阈值仿真测试
6.5 就餐人数仿真测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
随着科技的快速发展和智能化趋势的普及,传统餐厅管理方式已难以满足现代社会对效率、安全性和用户体验的高要求。智能餐厅管理系统应运而生,旨在通过集成先进的传感器、控制模块和通信技术,实现对餐厅环境的实时监控和智能化管理。基于STM32单片机的智能餐厅管理系统,不仅能够有效监测餐厅内的温湿度、烟雾浓度等环境参数,还能通过RFID技术模拟学生用餐,记录就餐人数,并通过OLED显示屏、WIFI和蓝牙模块实现数据传输和用户交互。
这种系统的设计与实现,不仅提高了餐厅管理的自动化和智能化水平,还增强了餐厅的安全性和用户体验,具有重要的实际意义和应用价值。首先,通过集成温湿度传感器、烟雾传感器等设备,系统可以实时监测餐厅环境,自动调节风扇等设备,减少人工干预,提高管理效率。其次,烟雾传感器可以实时监测餐厅内的烟雾浓度,当浓度超过设定阈值时,系统会自动触发蜂鸣器报警,及时提醒工作人员采取措施,避免火灾等安全事故的发生。此外,通过WIFI模块和手机APP,管理人员可以远程监控餐厅状态,及时处理异常情况,增强餐厅的安全性。
OLED显示屏可以实时显示就餐人数、环境温湿度、烟雾浓度等信息,提供透明的用餐环境,增强顾客的信任感。通过蓝牙和WIFI模块,顾客可以通过手机APP查看餐厅状态,进行预约和点餐,提升用餐体验。自动化管理减少了人工操作的需求,降低了人力成本,实时监控和自动化调节设备可以减少能源浪费,降低运营成本。该系统的实现展示了智能化技术在餐饮行业的应用潜力,为其他行业的智能化转型提供了参考和借鉴,具有广阔的市场前景和社会效益。
1.2 国内外研究现状
在国内,智能餐厅管理系统的研究与应用近年来取得了显著进展。许多高校和科研机构致力于开发基于物联网(IoT)和人工智能(AI)技术的智能餐厅管理系统。例如,清华大学和北京航空航天大学等高校的研究团队,通过集成传感器网络、RFID技术和云计算平台,实现了对餐厅环境的实时监控和智能化管理。这些系统不仅能够监测温湿度、烟雾浓度等环境参数,还能通过人脸识别技术进行顾客身份识别和用餐记录。此外,一些企业如阿里巴巴和腾讯,也在积极探索智能餐厅解决方案,通过大数据分析和AI算法优化餐厅运营效率。在国外,智能餐厅管理系统的研究同样活跃。美国麻省理工学院(MIT)和斯坦福大学等知名高校,通过研究智能传感器和无线通信技术,开发了多种智能餐厅管理系统。这些系统不仅能够实时监测餐厅环境,还能通过机器学习算法预测顾客流量和菜品需求,从而优化库存管理和供应链。此外,欧洲的一些研究机构如德国弗劳恩霍夫研究所,也在研究基于区块链技术的智能餐厅管理系统,以提高数据安全性和透明度。总体来看,国内外在智能餐厅管理系统的研究中,呈现出以下几个趋势:传感器技术的集成与优化、数据分析与AI算法的应用、无线通信技术的普及、区块链技术的引入。这些研究趋势表明,智能餐厅管理系统正朝着更加智能化、高效化和安全化的方向发展,未来将在餐饮行业中发挥越来越重要的作用。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STM32的智慧餐厅管理,主要实现以下功能:
1、从机能实现烟雾,温湿度的检测;
2、主机和从机之间使用蓝牙实现数据传输;
3、用户进入食堂时需要刷卡,RFID感应模块通过对RFID卡进行监测,人数会加一,当顾客用完餐后再次刷卡,人数会减一,;
4、可通过无线通信模块传至服务器端,手机端通过微信小程序可以查看当前就餐人数;