專利名稱：無線便攜式數(shù)據(jù)采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，屬于電子技術(shù)和數(shù)據(jù)輸入領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
條碼掃描輸入是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備之一，由于它在計(jì)算機(jī)中能很大程度上代替了鍵盤的部分輸入操作，同時(shí)又具有鍵盤操作所不具有的方便性，因而在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越普及，尤其在數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域已成為必不可少的輸入設(shè)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(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，繼而轉(zhuǎn)化為與計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)，而且它與計(jì)算機(jī)的接口是可以直接識(shí)別的，無需做額外的接口設(shè)計(jì)。雖然掃描輸入的數(shù)據(jù)可以很方便的與計(jì)算機(jī)直接相連，但是在一些較小系統(tǒng)中這樣設(shè)計(jì)是不經(jīng)濟(jì)的，在實(shí)際使用中，如果數(shù)據(jù)的采集采集點(diǎn)不固定，這時(shí)隨時(shí)需要一臺(tái)計(jì)算機(jī)與輸入設(shè)備相連也是不方便的。ARM系列微處理器具有很強(qiáng)的功能，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。微處理器具有體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜的特點(diǎn)，為應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。同時(shí)具有控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代社會(huì)的各個(gè)方面。無線藍(lán)牙技術(shù)具有使用 方便、兼容性好、系統(tǒng)穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)、功耗低和輻射小等特點(diǎn)，已得到廣泛應(yīng)用。而二維條碼可直接顯示中文、數(shù)字、符號(hào)和圖形，而且貯存數(shù)據(jù)量大，可存放IK字符，可直接讀取內(nèi)容，無需另接數(shù)據(jù)庫。常用的TOF417 二維條碼具有信息容量大、編碼范圍廣、容錯(cuò)能力強(qiáng)、譯碼可靠性高、保密防偽性能好、成本低和條碼形狀及尺寸可變等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型是綜合運(yùn)用二維條碼技術(shù)、數(shù)字成像技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、微處理器技術(shù)、SD卡存儲(chǔ)技術(shù)和液晶顯示技術(shù)開發(fā)的一種無線便攜式數(shù)據(jù)采集器。

實(shí)用新型內(nèi)容為進(jìn)一步更快和更方便地掌握信息，提出了一種無線便攜式數(shù)據(jù)采集器。無線便攜式數(shù)據(jù)采集器上設(shè)置有掃描輸入端、液晶屏、掃描按鈕、十二個(gè)數(shù)控按鍵和SD卡數(shù)據(jù)接口，無線便攜式數(shù)據(jù)采集器內(nèi)設(shè)置有微處理器、圖像采集模塊、藍(lán)牙模塊、液晶顯示電路和SD卡存儲(chǔ)電路。無線便攜式數(shù)據(jù)采集器內(nèi)部的微處理器使用Philips公司32位的ARM LPC2138，它具有強(qiáng)大的存儲(chǔ)空間，內(nèi)嵌32KB片內(nèi)靜態(tài)RAM和512KB的Flash存儲(chǔ)器，可以實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)可編程(ISP)、在應(yīng)用可編程(IAP)，具有2個(gè)8路10位A/D轉(zhuǎn)換器、I個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換迅速、準(zhǔn)確，引腳資源豐富，多達(dá)47個(gè)，同時(shí)具有可承受5V電壓的通用I/O 口，多個(gè)串行接口，包括2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)UART、2個(gè)400kbps高速I2C接口、SPI和具有緩沖作用和數(shù)據(jù)長度可變功能的SSP。而LPC2138的軟件可移植性也很好，可以移植μ C/0S2II操作系統(tǒng)，工作可靠。整個(gè)圖像解碼系統(tǒng)由三個(gè)部分組成:圖像采集、圖像預(yù)處理操作和解碼輸出。圖像采集通過采用0V9650 130萬像素的攝像頭實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的圖像采集模塊是采用Omni Vision公司的圖像傳感器0V9650來采集條碼圖像信息，通過微處理器存入SD卡，微處理器讀取一副TOF417碼圖像信息，并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理、條碼定位、信號(hào)糾錯(cuò)和碼字譯碼，譯碼后的二維條碼數(shù)據(jù)被送入LCD進(jìn)行顯示輸出。本實(shí)用新型的藍(lán)牙模塊采用CSR公司的BlueCore2_External新型單芯片藍(lán)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(lán)牙規(guī)范V1.1和V1.2，集成有射頻收發(fā)、基帶控制和管理以及藍(lán)牙主控制器接口協(xié)議HCI，具有SP1、UART,USB、P10、PCM 接口。BlueCore2-External 支持 8MB 的外部 Flash 和 R0M，可實(shí)現(xiàn) IOOm 內(nèi)的較遠(yuǎn)距離無線通信，給數(shù)據(jù)采集帶來很大方便。本實(shí)用新型的液晶顯示電路采用CA320240F1芯片作為顯示模塊，采用SED1330作為液晶控制芯片，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(chǎn)生驅(qū)動(dòng)時(shí)序的時(shí)序發(fā)生器組成。SED1330能在很高的工作臺(tái)頻率下迅速地解譯微處理器發(fā)來的指令代碼，將參數(shù)置入相應(yīng)的寄存器內(nèi)，并觸發(fā)相應(yīng)的邏輯功能電路運(yùn)行?？刂撇靠梢怨芾?4K顯示RAM，管理內(nèi)藏的字符發(fā)生器及外擴(kuò)的字符發(fā)生器CGRAM或EXCGR0M。由于此液晶不帶中文字庫，設(shè)計(jì)中加入了常用的3900多個(gè)16X16的中文點(diǎn)陣字庫，并且設(shè)計(jì)了各種菜單。設(shè)計(jì)采用容量為IG的SD卡作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，SD卡也具有掉電保護(hù)功能，并且容量大，體積小，可移動(dòng)性強(qiáng)，訪問接口簡(jiǎn)單，可以直接使用讀卡器讀出里面的數(shù)據(jù)，性價(jià)比較高。SD卡內(nèi)數(shù)據(jù)使用SPI總線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀寫。首先進(jìn)行初始化，將SPI總線的時(shí)鐘頻率改為400kHz以下(因?yàn)槠涑跏蓟l率不能超過400kHz)，將SD卡塊的長度設(shè)為512字節(jié)，每次讀寫都要進(jìn)行塊讀寫。為簡(jiǎn)化鍵盤電路的設(shè)計(jì)，本實(shí)驗(yàn)新型采用了高度集成的串行接口的智能鍵盤驅(qū)動(dòng)芯片HD7279，用它來控制十二個(gè)數(shù)控按鍵，它采用串行接口，與微處理器連接只需要3個(gè)I/O 口。它能自動(dòng)掃描輸入，同時(shí)還可對(duì)多達(dá)8X8的鍵盤進(jìn)行監(jiān)視，并具有自動(dòng)消抖和識(shí)別鍵碼的功能。

圖1是無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其中I是掃描輸入端，2是液晶所，3是十二個(gè)數(shù)控按鍵，4是掃描按鈕，5是SD卡數(shù)據(jù)接口。圖2是數(shù)據(jù)采集器的系統(tǒng)框圖。圖3是系統(tǒng)主程序流程圖。圖4是液晶與微處理器接口電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖具體說明無線便攜式數(shù)據(jù)采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(hào)，低電平有效，可直接接地。CLK為數(shù)據(jù)串行傳送的同步時(shí)鐘輸入端，時(shí)鐘的上升沿表示數(shù)據(jù)有效。DATA為串行數(shù)據(jù)端，當(dāng)向HD7279發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，DATA為輸入端，當(dāng)HD7279輸出鍵盤代碼時(shí)，DATA為輸出端。KEY為按鍵信號(hào)輸出端，在無鍵按下時(shí)為高電平，而有鍵按下時(shí)為低電平并一直保持到按鍵釋放為止。當(dāng)SD卡讀數(shù)據(jù)時(shí)，查找文本文檔中的第一行數(shù)據(jù)，找到后進(jìn)行讀取送到液晶顯示。當(dāng)SD卡寫數(shù)據(jù)時(shí)，查找應(yīng)寫入數(shù)據(jù)的位置，寫入SD卡內(nèi)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)功能，且掉電不會(huì)丟失。通過按鍵和條形碼輸入，可以調(diào)出存儲(chǔ)器內(nèi)的信息并用液晶顯示器顯示，還可通過按鍵向存儲(chǔ)器內(nèi)添加新的數(shù)據(jù)信息。Omni Vision公司的CMOS圖像傳感器0V9650具有10位的數(shù)據(jù)接口和標(biāo)準(zhǔn)的SCCB接口，通過SCCB接口可以方便地設(shè)置傳感器視窗大小、增益、白平衡校正、曝光控制、飽和度、色調(diào)等參數(shù)。本數(shù)據(jù)采集器通過對(duì)條形碼等數(shù)據(jù)的掃描輸入，能快速的掌握學(xué)生的姓名、學(xué)院、班級(jí)和成績(jī)等信息，數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)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(jī)等信息的提取與顯示。
權(quán)利要求1.一種無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其特征是無線便攜式數(shù)據(jù)采集器上設(shè)置有掃描輸入端(I)、液晶屏(2)、掃描按鈕(4)、十二個(gè)數(shù)控按鍵(3)和SD卡數(shù)據(jù)接口(5)，無線便攜式數(shù)據(jù)采集器內(nèi)設(shè)置有微處理器、圖像采集模塊、藍(lán)牙模塊、液晶顯示電路和SD卡存儲(chǔ)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其特征是:其微處理器使用Philips公司 32 位的 ARM LPC2138。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其特征是:其液晶顯示電路采用CA320240F1芯片作為顯示模塊，采用SED1330作為液晶控制芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其特征是:其圖像采集模塊是采用Omni Vision公司的圖像傳感器0V9650。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其特征是:其藍(lán)牙模塊采用CSR公司的BlueCore2_External新型單芯片藍(lán)牙模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，其特征是:其十二個(gè)數(shù)控按鍵的驅(qū)動(dòng)芯片選 用的是HD7279。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無線便攜式數(shù)據(jù)采集器，無線便攜式數(shù)據(jù)采集器上設(shè)置有掃描輸入端、液晶屏、掃描按鈕、十二個(gè)數(shù)控按鍵和SD卡數(shù)據(jù)接口，無線便攜式數(shù)據(jù)采集器內(nèi)設(shè)置有微處理器、圖像采集模塊、藍(lán)牙模塊、液晶顯示電路和SD卡儲(chǔ)電路。數(shù)據(jù)采集器通過對(duì)二維條碼等數(shù)據(jù)的掃描輸入，能快速的掌握學(xué)生的姓名、學(xué)院、班級(jí)和成績(jī)等信息，無線便攜式數(shù)據(jù)采集器結(jié)構(gòu)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(jī)等信息的提取與顯示。
文檔編號(hào)G06K7/10GK203084744SQ20132006027
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者詹永欣 申請(qǐng)人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)