旅馆基于ARMCortexM3内核的微控制器STM32F107VC的宾馆信息管理系统方案

摘要

本文在分析国外商务旅馆以及嵌入式单片机的现状与发展趋势的基础上针对旅馆安全化、智能化以及信息化的功能要求设计了一个旅馆信息管理系统。

系统以ARM Cortex-M3核的微控制器STM32F107VC为核心一方面研究了主控器STM32的存储器结构针对信息采集增加串口通信并将信息经过AD转化器处理暂存在Flash中对于视频监视需要存储大容量的信息通过扩展外设SD card与USB来存储信息以达到备份的目的另一方面通过10M/100M以太网模块、 RJ45接口连接到I nternet中从而实现智能家电的远程控制。再者通过触摸屏LCD实现人机交互可将智能家电的信息、视频信息及最近软件更新提示等容显示出来同时也可以通过触摸屏将相应的控制信息发送出去。使系统更加人性化安全化。

系统实现了信息的采集和显示、数据信息的自动更新人机交互、视频监视以及对智能家电的远程控制等功能完成了设计的要求。

关键词旅馆微控制器STM32 信息存储管理

Abstract

This paper analyzes the global hotel , and the Embedded situationand development trend, based on the hotel security, intel l igence andinformation of the functional requirements,as a result it need to design ahotel management information system.

This system use the microchip based on the core of ARM Cortex-M3from the microcontrol lernamed STM32F107VC,the system on one handof the master STM32 frame of memory, add the serial portcommunication fordata acquisition and processing of information throughthe AD converter, temporary storage in Flash, the video monitoring needto store large of information, by extending the SD card and USBperipherals to store data in order to achieve the purpose of backup;onother hand, by 10/100M Ethernet module,RJ45 interface to connect tothe Internet in orderto achieve intel l igent home appl iances remote control .Furthermore, through the touch screen to achieve human-computerinteraction, the content of intel l igent information appl iances, videoinformation and recent software update notifications and other content

displayed, the touch screen can also be sent to the appropriate controlinformation.Make the system more user-friendly,enhance safety.

System achieve the information col lection and display, dataautomatical ly updated, human-computer interaction, video survei l lance,remote control of smart appl iances and other functions to complete thedesign requirements.

Keywords:hotel ;STM32 microcontrol ler; information storagemanagement

目录

1概述. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1 .1研究的目的和意义. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1

1 .2国外现状和发展趋势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1 .2.1旅馆行业国外的现状及发展趋势. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1 .2.2嵌入式单片机国外现状. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1 .3课题研究的主要容. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2系统总体设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.1系统总体设计方案. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

2.2各模块的功能介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3硬件系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.1 ARM Cortex-M3微处理系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.1 .1 ARM Cortex-M3核介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

3.1 .2 STM32系列处理器选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

3.1 .3 STM32时钟和复位系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23

3.1 .4系统电源系统. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

3.2触摸屏设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

3.2.1触摸屏的工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

3.2.2触摸屏驱动芯片与接口. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

3.3信息采集模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

3.3.1信息采集的硬件电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

3.3.2视频压缩技术. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

3.4存储模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

3.4.1存储电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

3.4.2 DMA数据存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

3.4.3 SD卡数据转移模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

3.4.4 USB大容量存储. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

3.5通信模块设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

3.5.1 CAN总线介绍. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

3.5.2 CAN总线接口电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

3.5.3网络硬件电路设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

4软件系统设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

4.1系统软件流程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

4.1 .1软件总体框架. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36

4.1 .2系统流程图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

4.2独立看门狗程序设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38

4.3触摸屏流程图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39

4.4信息采集模块. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

4.5存储设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

4.5.1DMA中断处理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

4.5.2软件的自动更新. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42

4.6通信软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

5系统的仿真与调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

5.1调试方法. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

5.2调试工具及调试过程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

5.2.1调试工具. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46

5.2.2集成开发及调试环境Real View MDK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47

5.2.3各功能模块调试. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49

6结论与展望. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58

致. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

附录. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

1概述

1 .1研究的目的和意义

随着科学技术的进步,以及科学知识的普遍推广,计算机的应用已普及到经济和社会生活的各个领域并发挥着越来越重要的作用。在人们生活水平提高的同时,人们的安全防意识也得到了提高。 中型商务旅馆信息管理系统也就应该把安全作为重要的竞争手段。

智能化、安全化以及信息化是中型旅馆的发展趋势智能化在于更加人性化用户可以自己定义不同场景智能信息家电的响应安全化是实时监控非法闯入视频监控 、火灾、紧急呼救的发生信息化是提供最新的股市情报、新闻、天气预报、 电视节目预报、甚至当前公路上的交通流量状况还可以自动管理用户的水电账单、银行和信用卡账户等财务信息通话时间、费用结算等。 [1]

中型商务旅馆智能化、安全化及信息化的实践意义主要表现在以下几点

1 提高旅馆经济效益

借助现代科技的旅馆部多种管理信息系统和基于I nternet的旅馆集团管理信息系统不仅可以降低旅馆运营成本、提高管理效率、全面整合旅

馆资源而且数字信息产品培植了旅馆新的营业收入增长点。

2强化核心竞争能力

信息时代互联网的发展和应用改变了旅馆的营销方式、拓宽了营销领域、丰富了营销技术如何借助网络的信息化平台开展旅馆网络营销、开展有特色的服务、优化酒店管理的流程成为酒店业竞争的新容这对我国众多的经济型酒店具有重大的意义。同时企业经营管理思想和理念可以说是旅馆的核心竞争力之所在旅馆信息化建设的过程也是贯彻实施管理理念的重要途径谁先采用了先进的科技手段谁就将增加自身的核心竞争力谁就将抢占市场的先机。

3适应未来发展需要

从目前我国旅馆的客源市场构成来看随着中国对外开放和参与国际经济交流和合作的不断深入旅游业的蓬勃发展来华外国客人的数量逐年增加世界旅游组织预测中国在2020年将成为世界最大旅游目的地接待旅游者人数将达13710万人次庞大数量的接待任务需要高效率的信息流程管理信息化商务旅馆将为客人营造良好的网络环境顺应我国制定的旅游信息化战略决策更好的适应未来旅馆发展的需要。

1 .2国外现状和发展趋势

1 .2.1旅馆行业国外的现状及发展趋势

1 旅馆行业的现状

在酒店信息化建设上大多数酒店只重视硬件的高档配置而没有考虑实际和未来的发展需要除了少数高档次、大型饭店和饭店集团外很少配备专业计算机网络人才对系统的开发缺乏专业论证总想一步到位事实上酒店信息化设计实施过程也是贯彻酒店经营管理理念和经营思路的过程是将信息化技术和酒店服务相结合的新发展它完全改变了酒店的经营理念和竞争模式大多数酒店经营者没有把信息化建设与提高酒店的经营管理、竞争和长期效益结合起来。

另一方面我国国饭店集团与国外饭店集团相比规模还是很大饭店集团部缺少较为先进的信息网络系统早在1965年假日饭店集团就建立了自己独立的电脑预订系统而国饭店集团在这方面的投入和研发不足。 [14]

2未来酒店的发展

 1 转化观念再造流程

不同的酒店管理者对信息化持有不同的态度和认识国大多数酒店经营者认为酒店属于传统的服务行业通常把投资信息化与影响和改善酒店的经营、管理效率等方面的功效挂起钩来没有把信息化的价值融入酒店