無線可攜式數據採集器的製作方法
2023-06-04 05:46:36 5
專利名稱：無線可攜式數據採集器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無線可攜式數據採集器，屬於電子技術和數據輸入領域。
背景技術：
條碼掃描輸入是計算機系統的標準輸入設備之一，由於它在計算機中能很大程度上代替了鍵盤的部分輸入操作，同時又具有鍵盤操作所不具有的方便性，因而在計算機系統中的應用越來越普及，尤其在數據管理領域已成為必不可少的輸入設備。新型的二維條碼掃描輸入首先是將掃描到的圖像信息轉換為數位訊號，繼而轉化為與計算機兼容的數據，而且它與計算機的接口是可以直接識別的，無需做額外的接口設計。雖然掃描輸入的數據可以很方便的與計算機直接相連，但是在一些較小系統中這樣設計是不經濟的，在實際使用中，如果數據的採集採集點不固定，這時隨時需要一臺計算機與輸入設備相連也是不方便的。ARM系列微處理器具有很強的功能，它不是完成某一個邏輯功能的晶片，而是把一個計算機系統集成到一個晶片上。微處理器具有體積小、質量輕、價格便宜的特點，為應用和開發提供了便利條件。同時具有控制功能強、擴展靈活、微型化和使用方便等優點，已廣泛應用於現代社會的各個方面。無線藍牙技術具有使用 方便、兼容性好、系統穩定、抗幹擾能力強、功耗低和輻射小等特點，已得到廣泛應用。而二維條碼可直接顯示中文、數字、符號和圖形，而且貯存數據量大，可存放IK字符，可直接讀取內容，無需另接資料庫。常用的TOF417 二維條碼具有信息容量大、編碼範圍廣、容錯能力強、解碼可靠性高、保密防偽性能好、成本低和條碼形狀及尺寸可變等優點。本實用新型是綜合運用二維條碼技術、數字成像技術、藍牙技術、微處理器技術、SD卡存儲技術和液晶顯示技術開發的一種無線可攜式數據採集器。
實用新型內容為進一步更快和更方便地掌握信息，提出了一種無線可攜式數據採集器。無線可攜式數據採集器上設置有掃描輸入端、液晶屏、掃描按鈕、十二個數控按鍵和SD卡數據接口，無線可攜式數據採集器內設置有微處理器、圖像採集模塊、藍牙模塊、液晶顯示電路和SD卡存儲電路。無線可攜式數據採集器內部的微處理器使用Philips公司32位的ARM LPC2138，它具有強大的存儲空間，內嵌32KB片內靜態RAM和512KB的Flash存儲器，可以實現在系統可編程(ISP)、在應用可編程(IAP)，具有2個8路10位A/D轉換器、I個D/A轉換器，轉換迅速、準確，引腳資源豐富，多達47個，同時具有可承受5V電壓的通用I/O 口，多個串行接口，包括2個標準UART、2個400kbps高速I2C接口、SPI和具有緩衝作用和數據長度可變功能的SSP。而LPC2138的軟體可移植性也很好，可以移植μ C/0S2II作業系統，工作可靠。整個圖像解碼系統由三個部分組成:圖像採集、圖像預處理操作和解碼輸出。圖像採集通過採用0V9650 130萬像素的攝像頭實現。本實用新型的圖像採集模塊是採用Omni Vision公司的圖像傳感器0V9650來採集條碼圖像信息，通過微處理器存入SD卡，微處理器讀取一副TOF417碼圖像信息，並進行圖像數據預處理、條碼定位、信號糾錯和碼字解碼，解碼後的二維條碼數據被送入LCD進行顯示輸出。本實用新型的藍牙模塊採用CSR公司的BlueCore2_External新型單晶片藍牙模塊。該模塊核心工作電壓為1.8V，輸入輸出口的工作電壓為3.3V，符合藍牙規範V1.1和V1.2，集成有射頻收發、基帶控制和管理以及藍牙主控制器接口協議HCI，具有SP1、UART,USB、P10、PCM 接口。BlueCore2-External 支持 8MB 的外部 Flash 和 R0M，可實現 IOOm 內的較遠距離無線通信，給數據採集帶來很大方便。本實用新型的液晶顯示電路採用CA320240F1晶片作為顯示模塊，採用SED1330作為液晶控制晶片，液晶顯示電路由振蕩器、功能邏輯電路、顯示RAM管理電路、字符庫管理電路以及產生驅動時序的時序發生器組成。SED1330能在很高的工作檯頻率下迅速地解譯微處理器發來的指令代碼，將參數置入相應的寄存器內，並觸發相應的邏輯功能電路運行。控制部可以管理64K顯示RAM，管理內藏的字符發生器及外擴的字符發生器CGRAM或EXCGR0M。由於此液晶不帶中文字庫，設計中加入了常用的3900多個16X16的中文點陣字庫，並且設計了各種菜單。設計採用容量為IG的SD卡作為數據存儲設備，SD卡也具有掉電保護功能，並且容量大，體積小，可移動性強，訪問接口簡單，可以直接使用讀卡器讀出裡面的數據，性價比較高。SD卡內數據使用SPI總線方式進行數據的讀寫。首先進行初始化，將SPI總線的時鐘頻率改為400kHz以下(因為其初始化頻率不能超過400kHz)，將SD卡塊的長度設為512位元組，每次讀寫都要進行塊讀寫。為簡化鍵盤電路的設計，本實驗新型採用了高度集成的串行接口的智能鍵盤驅動晶片HD7279，用它來控制十二個數控按鍵，它採用串行接口，與微處理器連接只需要3個I/O 口。它能自動掃描輸入，同時還可對多達8X8的鍵盤進行監視，並具有自動消抖和識別鍵碼的功能。
圖1是無線可攜式數據採集器，其中I是掃描輸入端，2是液晶所，3是十二個數控按鍵，4是掃描按鈕，5是SD卡數據接口。圖2是數據採集器的系統框圖。圖3是系統主程序流程圖。圖4是液晶與微處理器接口電路。
具體實施方式
以下結合附圖具體說明無線可攜式數據採集器的電路和工作情況。HD7279與微處理器僅需4條接口線，其中CS為片選信號，低電平有效，可直接接地。CLK為數據串行傳送的同步時鐘輸入端，時鐘的上升沿表示數據有效。DATA為串行數據端，當向HD7279發送數據時，DATA為輸入端，當HD7279輸出鍵盤代碼時，DATA為輸出端。KEY為按鍵信號輸出端，在無鍵按下時為高電平，而有鍵按下時為低電平並一直保持到按鍵釋放為止。當SD卡讀數據時，查找文本文檔中的第一行數據，找到後進行讀取送到液晶顯示。當SD卡寫數據時，查找應寫入數據的位置，寫入SD卡內，實現儲存數據功能，且掉電不會丟失。通過按鍵和條形碼輸入，可以調出存儲器內的信息並用液晶顯示器顯示，還可通過按鍵向存儲器內添加新的數據信息。Omni Vision公司的CMOS圖像傳感器0V9650具有10位的數據接口和標準的SCCB接口，通過SCCB接口可以方便地設置傳感器視窗大小、增益、白平衡校正、曝光控制、飽和度、色調等參數。本數據採集器通過對條形碼等數據的掃描輸入，能快速的掌握學生的姓名、學院、班級和成績等信息，數據採集器結構合理，操作方便，使用效果好，適合各類大專院校等單位的身份和成績等信息的提取與顯示。
權利要求1.一種無線可攜式數據採集器，其特徵是無線可攜式數據採集器上設置有掃描輸入端(I)、液晶屏(2)、掃描按鈕(4)、十二個數控按鍵(3)和SD卡數據接口(5)，無線可攜式數據採集器內設置有微處理器、圖像採集模塊、藍牙模塊、液晶顯示電路和SD卡存儲電路。
2.根據權利要求1所述的無線可攜式數據採集器，其特徵是:其微處理器使用Philips公司 32 位的 ARM LPC2138。
3.根據權利要求1所述的無線可攜式數據採集器，其特徵是:其液晶顯示電路採用CA320240F1晶片作為顯示模塊，採用SED1330作為液晶控制晶片。
4.根據權利要求1所述的無線可攜式數據採集器，其特徵是:其圖像採集模塊是採用Omni Vision公司的圖像傳感器0V9650。
5.根據權利要求1所述的無線可攜式數據採集器，其特徵是:其藍牙模塊採用CSR公司的BlueCore2_External新型單晶片藍牙模塊。
6.根據權利要求1所述的無線可攜式數據採集器，其特徵是:其十二個數控按鍵的驅動晶片選 用的是HD7279。
專利摘要本實用新型涉及一種無線可攜式數據採集器，無線可攜式數據採集器上設置有掃描輸入端、液晶屏、掃描按鈕、十二個數控按鍵和SD卡數據接口，無線可攜式數據採集器內設置有微處理器、圖像採集模塊、藍牙模塊、液晶顯示電路和SD卡儲電路。數據採集器通過對二維條碼等數據的掃描輸入，能快速的掌握學生的姓名、學院、班級和成績等信息，無線可攜式數據採集器結構合理，操作方便，使用效果好，適合各類大專院校等單位的身份和成績等信息的提取與顯示。
文檔編號G06K7/10GK203084744SQ20132006027
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月4日 優先權日2013年2月4日
發明者詹永欣 申請人:四川農業大學