專利名稱：高速二維條碼掃描器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于條形碼掃描器領(lǐng)域，尤其是一種高速二維條碼掃描器。
背景技術(shù)：
目前，隨著信息化和自動化程度的不斷提高，條形掃描器在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，如在生產(chǎn)過程管理、銷售管理、庫存管理、物流管理等領(lǐng)域。在自動化程度高、物流 量大的應(yīng)用場所，條碼掃描器成為實現(xiàn)自動化控制的必要技術(shù)手段和保障。條形碼按維數(shù) 分可分為一維條形碼和二維條形碼，由于二維條形碼具有信息容量大、可靠性高、保密防偽 性強、易于制作、成本低等優(yōu)點，因此二維條碼掃描器得到了越來越廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有的二 維條碼掃描器大多是商業(yè)用掃描器，其解碼速度慢、可靠性差，很難應(yīng)用于復雜的工業(yè)場
I=I O
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種解碼速度快、穩(wěn)定性高并 適用于復雜工業(yè)場合的高速二維條碼掃描器。本實用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種高速二維條碼掃描器，包括殼體及其內(nèi)部的控制電路，控制電路由主控制器、 圖像傳感器、串行通信模塊、存儲器連接構(gòu)成并與電源模塊相連接，主控制器的視頻輸入端 口與圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出端口相連接，主控制器的I2C端口與串行通信模塊相連接，主 控制器的I/O端口與存儲器相連接，電源模塊和串行通信模塊均與殼體上設(shè)置的接口插座 相連接。而且，所述的圖像傳感器的控制端口與補光電路相連接，該補光電路包括補光驅(qū) 動芯片和一組高亮度發(fā)光二極管，該高亮度發(fā)光二極管安裝在殼體上設(shè)置的補光窗口處。而且，所述的主控制器的I/O端口連接觸發(fā)信號輸入模塊和信號輸出模塊，該觸 發(fā)信號輸入模塊和信號輸出模塊的另一端與殼體上設(shè)置的接口插座相連接。而且，所述的觸發(fā)信號輸入模塊、信號輸出模塊均采用光電隔離芯片MO⑶207-2。而且，所述的串行通信模塊由串行接口芯片和串行接口電平轉(zhuǎn)換芯片連接構(gòu)成， 該串行接口芯片為IS16SC750，該串行接口電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX3232。而且，所述的存儲器包括SDRAM存儲器和FLASH存儲器，該SDRAM存儲器為 MT48LC4M32B2F5 芯片，該 FLASH 存儲器為 SST39LF080 芯片。 而且，所述的電源模塊主要由二塊LTC1767芯片電源芯片構(gòu)成。而且，所述的主控制器的I/O端口連接一組由發(fā)光二極管構(gòu)成的工作狀態(tài)指示 燈。而且，所述的主控制器的時鐘輸出端口連接一控制蜂鳴器工作的三極管。而且，所述的主控制器為TMS320DM642數(shù)字信號處理器，所述的圖像傳感器為 MT9V022 芯片。[0015]本實用新型的優(yōu)點和積極效果是1、本條碼掃描器的主控制器采用TMS320DM642高性能多媒體數(shù)字信號處理器并 通過其內(nèi)置的視頻接口與圖像傳感器MT9V022相連接，具有高達60次/秒的解碼速度，實 現(xiàn)對二維條形碼的高速圖像采集功能，并通過串行通信模塊實現(xiàn)與服務(wù)器或者控制終端的 數(shù)據(jù)通信功能，由服務(wù)器或者控制終端上對二維條碼信息進行管理，提高了數(shù)據(jù)處理能力 并為自動化管理提供可靠的技術(shù)保障。2、本條碼掃描器在控制電路中設(shè)有補光電路，通過補光電路中的高亮度發(fā)光二極 管可以增加掃描現(xiàn)場的光線，有效地減少外界光線的干擾，給圖像傳感器提供高信噪比的 光信號，提高了掃描的清晰度，保證了在環(huán)境復雜及惡劣的工業(yè)場合可靠地工作。3、本條碼掃描器設(shè)有觸發(fā)信號輸入模塊和觸發(fā)信號輸出模塊，實現(xiàn)觸發(fā)、設(shè)置等 信號輸入的檢測，并通過信號輸出模塊控制外部系統(tǒng)或輸出報警信號。4、本條碼掃描器設(shè)置有工作狀態(tài)指示燈和蜂鳴器，通過工作狀態(tài)指示燈能夠?qū)崟r 顯示出條碼掃描器的運行狀態(tài)，在掃描過程中出現(xiàn)異常是可以通過蜂鳴器給出提示，方便 了用戶的使用及維修。5、本實用新型設(shè)計合理，將高性能多媒體數(shù)字信號處理器和高性能圖像傳感器結(jié) 合在一起，并且通過補光電路增加現(xiàn)場的光線，提高了掃描速度和掃描清晰度，具有功能豐 富、解碼速度快、可靠性高、便于使用和維修等特點，可廣泛應(yīng)用在掃描速度要求快及環(huán)境 復雜等場合。

圖1是本實用新型的殼體主視圖；圖2是本實用新型的殼體后視圖；圖3是本實用新型的控制電路方框圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述。一種高速二維條碼掃描器，如圖1和圖2所示，由殼體1及其內(nèi)部的控制電路構(gòu) 成。在殼體的前側(cè)設(shè)有圖像傳感器鏡頭2和補光燈發(fā)光口 3，在殼體的后側(cè)設(shè)置有四個工 作狀態(tài)指示燈4和接口插座5，該工作狀態(tài)指示燈(如電源燈、解碼指示燈、串口工作燈等) 用來指示掃描器的工作狀態(tài)，該接口插座包括電源接口、串行接口、信號輸入接口、信號輸 出模塊的功能引腳，用于外部電源的接入以及串行通信、信號輸入輸出的控制。殼體內(nèi)的控制電路，如圖3所示，由主控制器、圖像傳感器、補光電路、串行通信模 塊、FLASH存儲器、SDRAM存儲器、觸發(fā)信號輸入模塊、信號輸出模塊連接構(gòu)成并與電源模塊 相連接。電源模塊的輸入端與殼體上設(shè)置的接口插座相連接，接口插座上的電源接口與外 部電源相連接，電源模塊將外部電源轉(zhuǎn)換后為控制電路提供穩(wěn)定的工作電壓?？刂齐娐返?具體連接關(guān)系為主控制器的視頻輸入端口與圖像傳感器的數(shù)據(jù)信號輸出端口相連接，該 圖像傳感器的控制端口與補光電路相連接；該主控制器還通過I2C端口與串行通信模塊相 連接，該串行通信模塊的另一端與殼體連接到接口插座的串行接口上；該主控制器通過總 線端口與由FLASH存儲器及SDRAM存儲器構(gòu)成的存儲器相連接；該主控制器還通過I/O端口與觸發(fā)信號輸入模塊和信號輸出模塊相連接；主控制器還通過I/O端口連接一組由發(fā)光 二極管構(gòu)成的工作狀態(tài)指示燈；主控制器通過時鐘輸出端口連接一個三極管，該三極管用 來控制蜂鳴器發(fā)出報警聲音。下面分別對控制電路的主要部分進行說明電源模塊主要由兩片Linear公司的LTC1767電源轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成，接口插座輸入的 外部電源經(jīng)過濾波和穩(wěn)壓電路直接輸入到LTC1767芯片進行電壓轉(zhuǎn)換，電源模塊能夠輸出 1. 4V和3. 3V的穩(wěn)定工作電壓，電源模塊連接到控制電路上為控制電路供電，保證本掃描器 穩(wěn)定可靠的工作。主控制器為TI公司的TMS320DM642高性能多媒體數(shù)字信號處理器，其內(nèi)部具有總 線端口，可擴展連接外部的FLASH存儲器和SDRAM存儲器，以滿足程序存儲和數(shù)據(jù)存儲的要 求，其內(nèi)部包括3個視頻輸入端口，可以發(fā)送和接受多種格 式的視頻圖像數(shù)據(jù)，滿足了與圖 像傳感器通信的需求，其內(nèi)部包括一個I2C總線端口，可以與串行通信模塊相連接，滿足了 與外部進行通信的需求。存儲器包括FLASH存儲器和SDRAM存儲器，該FLASH存儲器和SDRAM存儲器均通 過總線方式與主控制器相連接，其中，F(xiàn)LASH存儲器為SST39LF080芯片，具有IM字節(jié)的存 儲量，可將本掃描器的固件程序放在該存儲器上；SDRAM存儲器為MT48LC4M32B2F5芯片，具 有32M字節(jié)的存儲量，可將本掃描器的工作數(shù)據(jù)信息存儲在該存儲器上。圖像傳感器采用美光公司的MT9V022芯片，它的最大分辨率為752x480，幀率高達 60幀/秒，模數(shù)轉(zhuǎn)換精度為10位，具有自動曝光控制功能，并具有全局快門，該圖像傳感器 與主控制器的視頻輸入端口相連接，提供高質(zhì)量的條形碼圖像信息。補光電路由補光驅(qū)動芯片和一組高亮度發(fā)光二極管連接構(gòu)成，補光驅(qū)動芯片的使 能端口與圖像傳感器的控制端口相連接，由圖像傳感器控制發(fā)光二極管的工作，該組高亮 度發(fā)光二極管安裝在殼體上設(shè)置的補光窗口處。串行通信模塊由串行接口芯片和串行接口 電平轉(zhuǎn)換芯片連接構(gòu)成，串行接口芯片采用的飛利浦公司的IS16SC750芯片，其支持多種 波特率，并具有64字節(jié)的輸入輸出緩存，可以實現(xiàn)高速大數(shù)據(jù)量通信，串行接口電平轉(zhuǎn)換 芯片采用MAX3232芯片，串行接口芯片通過發(fā)送端口和接收端口與串行口電平轉(zhuǎn)換芯片相 連接，電平轉(zhuǎn)換芯片與殼體上接口插座上的串行接口相連接，實現(xiàn)與外部設(shè)備的串行數(shù)據(jù) 通信功能。觸發(fā)信號輸入模塊包括兩個信號輸入，該信號輸入模塊由光電隔離集成電路 MO⑶207-2芯片構(gòu)成，并與主控制器I/O端口相連接，其內(nèi)部為兩個光電隔離器件，主控制 器采用中斷方式實現(xiàn)對觸發(fā)輸入信號的接收，避免了外部輸入信號引入的干擾，同時實現(xiàn) 了對輸入信號的實時處理。信號輸出模塊包括兩個信號輸出，該信號輸出模塊由光電隔離集成電路 MO⑶207-2芯片構(gòu)成，并與主控制器I/O端口相連接，具有輸出電壓高、驅(qū)動電流大的優(yōu)點。本實用新型的工作原理如下本條碼掃描器在掃描過程中，主控制器在其內(nèi)部軟 件的控制下通過視頻輸入端口獲取圖像傳感器采集的條形碼圖像信息，然后由解碼算法進 行分析處理，并通過串行通信模塊向外部設(shè)備輸出條形碼圖像信息，同時根據(jù)解碼結(jié)果，控 制工作狀態(tài)指示燈指示工作狀態(tài)，或者通過信號輸出模塊輸出控制信號。為了彌補一些復 雜環(huán)境或惡劣環(huán)境下光線的不足，主控制器通過控制補光電路驅(qū)動發(fā)光二極管發(fā)光，為圖 像傳感器提供高信噪比的光信號。[0035] 本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型并不限于具體實施方式
中所述的實施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型的技術(shù)方案得出 的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求一種高速二維條碼掃描器，包括殼體及其內(nèi)部的控制電路，其特征在于控制電路由主控制器、圖像傳感器、串行通信模塊、存儲器連接構(gòu)成并與電源模塊相連接，主控制器的視頻輸入端口與圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出端口相連接，主控制器的I2C端口與串行通信模塊相連接，主控制器的I/O端口與存儲器相連接，電源模塊和串行通信模塊均與殼體上設(shè)置的接口插座相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的圖像傳感器的控 制端口與補光電路相連接，該補光電路包括補光驅(qū)動芯片和一組高亮度發(fā)光二極管，該高 亮度發(fā)光二極管安裝在殼體上設(shè)置的補光窗口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的主控制器的I/O 端口連接觸發(fā)信號輸入模塊和信號輸出模塊，該觸發(fā)信號輸入模塊和信號輸出模塊的另一 端與殼體上設(shè)置的接口插座相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的觸發(fā)信號輸入模 塊、信號輸出模塊均采用光電隔離芯片M0CD207-2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的串行通信模塊由 串行接口芯片和串行接口電平轉(zhuǎn)換芯片連接構(gòu)成，該串行接口芯片為IS16SC750，該串行接 口電平轉(zhuǎn)換芯片為MAX3232。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的存儲器包括SDRAM 存儲器和FLASH存儲器，該SDRAM存儲器為MT48LC4M32B2F5芯片，該FLASH存儲器為 SST39LF080 芯片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的電源模塊主要由 二塊LTC1767芯片電源芯片構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的主控 制器的I/O端口連接一組由發(fā)光二極管構(gòu)成的工作狀態(tài)指示燈。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的主控 制器的時鐘輸出端口連接一控制蜂鳴器工作的三極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項所述的高速二維條碼掃描器，其特征在于所述的主控 制器為TMS320DM642高性能多媒體數(shù)字信號處理器，所述的圖像傳感器為MT9V022芯片。
專利摘要本實用新型涉及一種高速二維條碼掃描器，包括殼體及其內(nèi)部的控制電路，其主要技術(shù)特點是控制電路由主控制器、圖像傳感器、串行通信模塊、存儲器連接構(gòu)成并與電源模塊相連接，主控制器的視頻輸入端口與圖像傳感器的數(shù)據(jù)輸出端口相連接，主控制器的I2C端口與串行通信模塊相連接，主控制器的I/O端口與存儲器相連接，電源模塊和串行通信模塊均與殼體上設(shè)置的接口插座相連接。本實用新型設(shè)計合理，將高性能多媒體數(shù)字信號處理器和高性能圖像傳感器結(jié)合在一起，并且通過補光電路增加現(xiàn)場的光線，提高了掃描速度和掃描清晰度，具有功能豐富、解碼速度快、可靠性高、便于使用和維修等特點，可廣泛應(yīng)用在掃描速度要求快及環(huán)境復雜等場合。
文檔編號G06K7/10GK201576291SQ20092025204
公開日2010年9月8日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者李丹, 李春鵬, 王勇, 韓學熠 申請人:天津優(yōu)尼萊博泰克電子科技發(fā)展有限公司