真正意義上的點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏人機(jī)交互方式是：人將擺脫任何形式的交互界面，輸入信息的方式變得越來越簡單、隨意，借助于人工智能與大數(shù)據(jù)的融合，能夠非常直觀、全面地捕捉到人的需求，并且協(xié)助我們處理。

點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種自助點(diǎn)菜終端，采用8寸觸摸顯示屏作為人機(jī)交互界面，提供圖文并茂的電子菜單。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)空間的局限性，提出一種應(yīng)用層軟件與底層軟件分離的存儲(chǔ)運(yùn)行方式。解決了大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與更新問題。采用開放源代碼的圖形用戶接口軟件Nano—X窗口系統(tǒng)，詳細(xì)探討了其配置與移植的方法。系統(tǒng)具有交互界面良好，易于生產(chǎn)維護(hù)的特點(diǎn)。

點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏電子點(diǎn)菜系統(tǒng)，是隨著餐飲業(yè)的智能化、信息化發(fā)展而出現(xiàn)的新一代產(chǎn)品。相對(duì)于傳統(tǒng)的點(diǎn)菜服務(wù)方式，電子點(diǎn)菜具有高效、舒適的特點(diǎn)，有效地節(jié)省了人力資源，提高了服務(wù)的質(zhì)量。一個(gè)典型的點(diǎn)菜系統(tǒng)由點(diǎn)菜終端、收銀臺(tái)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)調(diào)度管理系統(tǒng)組成。根據(jù)應(yīng)用場合的不同，目前較為流行的點(diǎn)菜終端主要分為兩種。第一種采用單片機(jī)和無線模塊實(shí)現(xiàn)，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，一般作為消費(fèi)者自助點(diǎn)菜的終端，應(yīng)用于中高檔酒店。

點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏設(shè)備終端給客戶提供每道菜肴的名稱、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，大量的圖片存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)更新成了點(diǎn)菜終端設(shè)計(jì)的一個(gè)難題。

觸摸顯示屏點(diǎn)菜機(jī)系統(tǒng)一種自助點(diǎn)菜終端的軟硬件實(shí)現(xiàn)方案，通過應(yīng)用層與底層軟件的分離存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，解決了大容量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)更新問題，提高了批量生產(chǎn)升級(jí)效率。同時(shí)，采用開放源代碼的自由軟件開發(fā)，降低了系統(tǒng)成本。

1 點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    終端的核心處理器采用ARM920T核的$3C2440芯片，其主頻可達(dá)到400 MHz，外接64 MB SDRAM和64 MB FLASH。終端的硬件結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。其中，顯示接口采用8寸TFT液晶屏LQ080V3DG01，像素640X480，為用戶提供友好的電子菜單。用戶通過觸摸顯示屏進(jìn)行各種操作。系統(tǒng)首次啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行觸摸顯示屏的校準(zhǔn)，管理員也可以通過長按校準(zhǔn)按鍵進(jìn)入校準(zhǔn)模式。SD卡存放應(yīng)用程序、相關(guān)的圖片和字體等資源，系統(tǒng)支持的較大的SD卡容量為32 GB，可以很好地滿足點(diǎn)菜終端的存儲(chǔ)容量要求。終端與服務(wù)器的各種交互數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)卡傳輸。

  系統(tǒng)采用c／s模式設(shè)計(jì)，點(diǎn)菜終端作為客戶端。數(shù)據(jù)調(diào)度管理中心為服務(wù)器。采用開放源代碼的各層軟件構(gòu)成終端軟件平臺(tái)，節(jié)省了開發(fā)成本，軟件結(jié)構(gòu)如圖2所示。Linux具有開放源代碼、協(xié)議棧較完善、運(yùn)行穩(wěn)定和易于移植的優(yōu)勢，在嵌入式領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。終端以嵌入式Linux作為操作系統(tǒng)，管理系統(tǒng)軟硬件資源。Linux 2．6．29是2009年3月份發(fā)布的穩(wěn)定的內(nèi)核版本。根文件系統(tǒng)采用日志結(jié)構(gòu)的文件系統(tǒng)JFFS2，用戶可以對(duì)文件進(jìn)行讀寫操作，在意外掉電時(shí)仍然可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性，而不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

2 點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏設(shè)備應(yīng)用層與底層軟件分離的存儲(chǔ)管理策略

  點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏 每個(gè)終端設(shè)備都有自己的配置信息(設(shè)備ID號(hào)，IP地址，終端設(shè)備對(duì)應(yīng)的餐桌的位置信息等)，在系統(tǒng)正常工作前必須手動(dòng)配置這些信息。一種解決的方案是，在終端安裝完首次運(yùn)行時(shí)，通過觸摸顯示屏手動(dòng)配置這些信息。然而，在批量安裝、升級(jí)或者重新規(guī)劃終端設(shè)備的布局時(shí)，這種解決方式將大大降低工作效率。

 點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏設(shè)備用程序以及相關(guān)的配置信息、圖片及字體資源都存放于SD卡中，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層軟件與其底層軟件的離存儲(chǔ)。終端設(shè)備的系統(tǒng)目錄結(jié)構(gòu)如圖3所示，／mnt／sdcard為SD卡的掛載點(diǎn)，terminal為交叉編譯產(chǎn)生的應(yīng)用程序文件。ipconfig為配置終端設(shè)備IP地址的Shell腳本，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)調(diào)用執(zhí)行。devinfo文件存儲(chǔ)設(shè)備的相關(guān)信息(餐館的名稱，包廂號(hào)，餐桌號(hào)等)，由應(yīng)用程序運(yùn)行時(shí)讀取。log．ini文件記錄終端軟件運(yùn)行時(shí)的各種信息(啟動(dòng)、關(guān)閉的時(shí)間，異常狀態(tài)的記錄等)。終端的固件差異僅在于SD卡中ipconfig文件和devinfo文件，而這兩個(gè)文件可以通過上位機(jī)軟件批量生成。

    Linux啟動(dòng)時(shí)會(huì)加載啟動(dòng)配置文件／ete／init．d／rcS，可以通過修改該文件使系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)設(shè)置系統(tǒng)IP并加載應(yīng)用程序。根據(jù)點(diǎn)菜終端的目錄結(jié)構(gòu)設(shè)置，在reS文件后添加如下兩行：

／mnt／sdcard／ipconfig #配置終端IP

／mnt／sdcard／terminal& #啟動(dòng)應(yīng)用程序

3 Nano—X的定制與移植

3．1 Nano～X介紹

    Nano—X是一個(gè)著名的開放源碼的圖形用戶接(GUI)軟件，原名microwindows，由于和微軟的win—dows注冊(cè)商標(biāo)存在沖突，從2005年1月起改名為Nano—X Window System，其目的是把圖形視窗環(huán)境引入到嵌入式平臺(tái)和小型設(shè)備上。Nano—X采用C語言設(shè)計(jì)，有很好的可移植性，根據(jù)用戶配置，其占用的內(nèi)存資源在100～600 KB左右。Nano—X能在宿主機(jī)上仿真目標(biāo)機(jī)，用戶可以在普通個(gè)人電腦上開發(fā)和調(diào)試應(yīng)用程序，大大提高了開發(fā)效率u州。

3．2 Nano～X的定制

    Nano—X的定制主要通過修改其源代碼根目錄下的config文件來實(shí)現(xiàn)。主要包括處理器平臺(tái)、輸入輸出平臺(tái)、圖片支持和字體支持等選項(xiàng)。

    (1)處理器平臺(tái)選項(xiàng)。Nano—X窗口系統(tǒng)支持X86，ARM，MIPS，PowerPC等多種處理器平，通過配置“ARCH—LINUX—ARM”和“ARMTOOLSPRE—FIX=arm—linux一”選擇ARM處理器平臺(tái)及其所使用的編譯器。

    (2)輸入輸出驅(qū)動(dòng)配置選項(xiàng)，包括顯示驅(qū)動(dòng)平臺(tái)，屏幕大小和觸摸顯示屏支持，具體如下：Nano—X支持多種觸摸顯示屏設(shè)備，點(diǎn)菜終端的觸摸顯示屏設(shè)備為“／dev／h3600tsraw”，對(duì)應(yīng)的Nano—X驅(qū)動(dòng)接口類型為IPAQ—MOUSE。修改config文件的相關(guān)配置如下：

    (3)圖像支持選項(xiàng)?？芍С?/span>bmp，gif，xpm，jPg，png和tiff格式的圖片解碼。如果要使用后三種格式的圖片，需要額外添加相應(yīng)的解碼庫。本系統(tǒng)的界面和菜肴的插圖均采用24位bmp格式的圖片，圖像支持選項(xiàng)配置為“HAVE BMP SUPPORT=Y”。

    (4)字體支持選項(xiàng)。Nano—X自身支持12×12和16×16的中文點(diǎn)陣字體，但不包含對(duì)truetype矢量字體的解碼支持，所以如果要使用其他樣式的字體，或者使用可伸縮矢量字體，需要移植freetype解碼庫程序。

    (5)應(yīng)用程序的編譯和運(yùn)行方式。Nano—X是基于設(shè)備無關(guān)的圖形引擎，使用Client／Server模式，客戶端程序和服務(wù)器端程序時(shí)同一個(gè)設(shè)備上的兩個(gè)不同進(jìn)程，既可以分別編譯成各自的應(yīng)用程序文件，也可以通過修改配置選項(xiàng)“LINK APP INTO SERVER—Y”將客戶端程序與服務(wù)器端程序直接鏈接成一個(gè)單獨(dú)的應(yīng)用程序。本文采用后者的編譯和運(yùn)行方式。

4點(diǎn)菜機(jī)觸摸顯示屏設(shè)備通信協(xié)議

點(diǎn)菜終端與服務(wù)器之間的通信過程

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