CN101354742B - 一种用于条码扫描扫描枪的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于条码扫描扫描枪的控制电路结构，特征是所述CCD扫描头电路的输出端通过导线连接串口RS232接口电路输入端，串口RS232接口电路输出端与微处理器输入端连接；微处理器输出端分别通过导线与USB充电电路输入端、复位电路输入端、天线接口电路输入端及串口调试电路输入端连接，共同完成条码数据的接收，处理和发送。本发明功耗低，重量轻、手感好，可直接配合蓝牙手机等移动设备使用，以扫描头接收条码数据，然后经微处理器处理，以蓝牙虚拟串口的方式或者蓝牙HID(KeyBoard)键盘的方式将数据发送出去；操作方便，携带方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于条码扫描扫描枪的控制电路结构，具体地说是用于商场，超市内进行商品条码的扫描，可配合手机，笔记本等智能产品来实现。
背景技术
目前“蓝牙”技术应用广泛，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机、扫描枪等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与Internet之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。说得通俗一点，就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。以往的扫描枪都需要和电脑相连，携带移动性比较差，不利于随时随地扫码，然后识别商品的信息。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种用于条码扫描扫描枪的控制电路结构，可使用支持串口和HID(KeyBoard)键盘两种扫描方式，直接配合蓝牙手机等移动设备使用，以扫描头接收条码数据，以蓝牙虚拟串口的方式或者蓝牙HID(KeyBoard)键盘的方式将数据发送出去，功耗低，重量轻、手感好；操作方便，携带便利。
按照本发明提供的技术方案，其特征是：扫描枪的控制电路主要由CCD扫描头数据电路，串口RS232接口电路，微处理器ARM7芯片、串口调试电路、USB充电电路、天线接口电路及复位电路组成；所述CCD扫描头数据电路的输出端通过导线连接串口RS232接口电路输入端，串口RS232接口电路输出端与微处理器输入端连接；微处理器输出端分别通过导线与USB充电电路输入端、复位电路输入端、天线接口电路输入端及串口调试电路输入端连接，共同完成条码数据的接收，处理和发送；
所述CCD扫描头数据电路是将条码数据译码后通过串口RS232接口电路(9 串口给微处理器ARM7芯片处理，经过处理后再以串口或HID(KeyBoard)键盘的方式将数据发送出去；
所述串口RS232接口电路用来正确传递RS232串口扫描设备传输过来的数据；
所述复位电路是保证蓝牙扫描枪稳定工作，配备电源指示灯；
所述串口调试电路是为电脑通讯、方便程序调试；方便与PC的串口进行数据交换；
所述USB充电电路采用电源管理芯片BQ24022DRCR，通过USB接口PC供电，其作用给锂电池充电，锂电池作为电源，促使扫描枪正常工作，充电过程中红色LED亮，冲电结束绿色LED亮。
所述天线接口电路采用2.4GHZ的蓝牙专用天线，配合其匹配电路，使阻抗达到50欧姆最佳效果，增益2.0DB。
本发明结构简单、紧凑，合理；可利用手机蓝牙进行数据交换，该蓝牙扫描枪使用微处理器ARM7芯片后，功耗低，重量轻、手感好；可使用支持串口和HID(KeyBoard)键盘两种扫描方式，直接配合蓝牙手机等移动设备使用，以扫描头接收条码数据，然后经CPU处理，以蓝牙虚拟串口的方式或者蓝牙HID(KeyBoard)键盘的方式将数据发送出去；操作方便，携带便利，克服了以往扫描枪连接PC，不易携带的特点。
附图说明
图1为本发明控制电路方框原理图。
图2为本发明控制电路中各电路接口原理图。
图3为本发明控制电路中RS232电路的原理图。
图4、图5为本发明控制电路中USB充电电路的元器件连接图。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1所示，本发明蓝牙扫描枪的控制电路主要由微处理器ARM7芯片1、CCD扫描头数据电路2，串口RS232接口电路3，串口调试电路4、USB充电电路5、复位电路6及天线接口电路7组成。所述CCD扫描头数据电路2的输出端通过导线连接串口RS232接口电路3输入端，串口RS232接口电路3输出端与微处理器1输入端连接；微处理器1输出端分别通过导线与USB充 电电路5输入端、复位电路6输入端、天线接口电路7输入端及串口调试电路4输入端连接，共同完成条码数据的接收，处理和发送。
所述CCD扫描头数据电路2是将条码数据译码后通过串口RS232接口电路3串口给微处理器处理，经过处理后再以串口或HID(KeyBoard)键盘的方式将数据发送出去；CCD扫描头数据电路2接入端采用光电偶合原理，对条码印刷图案进行成像，然后再译码。它的优势是：无转轴，马达，使用寿命长；选择CCD扫描头数据电路扫描器时，最重要的是两个参数：景深由于CCD的成像原理类似于照相机，如果要加大景深，则相应的要加大透镜，从而使CCD体积过大，不便操作。优秀的CCD应无须紧贴条码即可识读，而且体积适中，操作舒适。分辨率如果要提高CCD分辨率，必须增加成像处光敏元件的单位元素。一般CCD成像都有5个像素，识读EAN，UPC没有问题。本CCD扫描器景深在52cm左右，红外宽度在40cm左右，在这个范围内，可以确保扫描的准确性。扫描条码时不用紧帖条码，将条码数据译码后通过串口给微处理器处理，经过处理后再以串口或HID(KeyBoard)键盘的方式将数据发送出去，此外还有蜂鸣器来响应。
本发明微处理器1采用ARM7芯片Janus II也称(蓝牙控制器-模块)，主要有数据存储，数据处理变换，蓝牙网络这几个应用，支持BlueTooth1.2协议，最多可扩展7个从站，具有2个16C550串口；该蓝牙模块CPU采用ARM芯片，体积小、低功耗、低成本、高性能；支持Thumb(16位)/ARM(32位)双指令集，能很好的兼容8位/16器件；大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定；具有全双工串口控制器。具有可编程ROM/SRAM/FlashMemory，标准通用的GPIO控制，3个可编程定时器，提供64KB RPM和256KBRAM存储，支持USB1.1，支持USB1.1，最高传输速度达到12Mbps。支持HID(KeyBoard)键盘方式。该微处理器主要是将蓝牙扫描头接收来的条码数据，加以处理后，以虚拟串口或HID(KeyBoard)键盘的方式发射出去。这里简要介绍下这两种通讯方式。
SPP串口方式，主要是微处理器将扫描头数据接收来的数据加以处理，以虚拟串口的方式发送出去，与之配对的另一个蓝牙设备手机或插有蓝牙适配器件接收数据在SSCOM串口调试工具上显示，如手机通信，将专门的SSCOM 串口程序下载到手机上。
HID(KeyBoard)键盘方式，主要是微处理器将扫描头数据扫描接收来的数据加以处理，以蓝牙虚拟一键盘的方式将数据发送出去，与之配对的另一个蓝牙设备手机或插有蓝牙适配器件接收数据在记事本上显示。
如图3所示，所述串口RS232接口电路3包括TXD发送、RXD接收数据信号，以及RTS、CTS、DSR、DTR、DCD和RI控制信号，支持RTS/CTS、DSR/DTR和X-On/X-Off握手，还可以通过编程支持各种数据格式和波特率，用来正确传递RS232串行扫描设备传输过来的数据；串口RS232接口电路在原有原理的基础上，配合CCD扫描头，增加LED显示，蜂鸣器给人以直观的效果。CCD扫描头数据输出端TXD连接微处理器的RXD1，微处理器的TXD1连接CCD扫描头数据输入端RXD，CCD扫描头GND端连接微处理器的GND，电源VCC连接到微处理器电源VCC上，提供3.3V的电压。
所述的复位电路6是保证蓝牙扫描枪稳定工作，配备电源指示灯；
所述串口调试电路4，主要是为电脑通讯，方便程序调试。串口调试电路主要利用MAX3232将CMOS串口电平转换为TTL电平，方便与PC的串口进行数据交换。电源部分采用电源芯片2576将5V或12V电转成3.3V，来使MAX3232正常工作。
所述USB充电电路5为外设输入电路采用电源管理芯片BQ24022DRCR，通过USB接口PC供电，其作用给锂电池充电，锂电池作为电源，促使扫描枪正常工作，电池容量达到1200豪安时，电压4.7V左右，直接用mnUSB接PC就可以用了，非常方便。另外充电过程和充电完毕分别有LED灯指示，充电过程中红色LED亮，充电结束绿色LED亮。
如图4、图5所示，USB充电电路5采用(迷你USB)MINI_USB 5V电压VDD可通过USB线与电脑的USB接口相连，提供准确的5V电压，供整个电路工作。(迷你USB)MINI_USB的USB+、USB-分别通过导线与第六电阻R6，第五电阻R5一端连接，第五电阻R5另一端连接第七电阻R7一端，第七电阻R7另一端接3.3V电压V33_B；第六电阻R6的另一端连接第八电阻R8一端，第八电阻R8的另一端接3.3V电压V3.3_B；第八电阻R8、第七电阻R7用导线与蓝牙控制器7的电压VDD相连，提供3.3V电压。(迷你USB)MINI_USB GND接地，NC悬空；电源管理芯片BQ24022DRCRAC管脚AC通过导线与第四电 阻R4一端连接，第四电阻R4的另一端与电压USB_V505V相连；电源管理芯片BQ24022DRCR2 USB通过导线与第三电阻R3一端连接，第三电阻R3的另一端与电压USB_V50 5V相连；电容C1一端通过导线分别与第三电阻R3、第四电阻R4及电压USB_V50 5V相连；电容C1在这里起滤波的作用。电源管理芯片BQ24022DRCR(USB充电状态指示)STAT1通过导线与红色LED二极管D4输入端连接，红色LED二极管D4输出端通过导线与第一电阻R1一端连接，第一电阻R1另一端与电压USB_V50相连；电源管理芯片BQ24022DRCR(USB充电状态指示)STAT2通过导线与绿色LED二极管D5输入端连接，绿色LED二极管D5输出端通过导线与第二电阻R2一端连接，第二电阻R2的另一端与电压USB_V50相连；电源管理芯片BQ24022DRCR GND接地；电源管理芯片BQ24022DRCR(变压器电源转换设置)ISET1通过导线与第九电阻R9一端连接，第九电阻R9的另一端接地；电源管理芯片BQ24022DRCR CE/断通过导线与第十电阻R10一端连接，第十电阻R10的另一端接地；电源管理芯片BQ24022DRCR OUT端输出VBAT 4.2V的电压给锂电池BATTERY充电，且通过导线连接锂电池BATTERY 1脚；电源管理芯片BQ24022DRCR(USB电源转换设置)ISET2，PG/悬空；锂电池BATTERY 2脚通过导线与第十一电阻R11一端连接，第十一电阻R11的另一端接地；锂电池BATTERY 3脚通过导线与第十二电阻R12一端连接，第十二电阻R12，的另一端接第十一电阻R11，并且接地；
天线接口电路7采用2.4GHZ的蓝牙专用天线，配合其匹配电路，使阻抗达到50欧姆最佳效果，增益2.0DB。
如图2所示，CCD数据输入接口、CCD数据输出接口、USB外设(充电)接口、串口调试接口、电源接口及天线接口分别接入微处理器各对应接口。以下接口起着重要作用：
CCD数据扫描输入接口为CCD扫描头接收条码数据；
CCD数据扫描输出接口是CCD扫描头将条码数据发送到微处理器处理。
USB外设(充电)接口用来为锂电池充电，外部输入提供标准的5V电压，可连接于PC的USB口，接口部分分别是USB+，USB-，VDD和GND，可用一MINI_USB与之连接，然后接到电脑的USB口上。
串口调试接口用来调试程序，烧写。
电源接口用来提供CPU稳定可靠的电源；
天线接口直接反映蓝牙数据传送的距离。
功能协议：
蓝牙键盘遵循蓝牙规范1.1版本的标准。实现HCI，L2CAP，SDP协议栈和HID(KeyBoard)键盘剖面，在安全性方面，蓝牙规范提供了鉴权技术；在此上面了PINCODE的加密方式。PINCODE可以防止蓝牙被其他非法蓝牙控制台进行非法操作和使用。
蓝牙HID(KeyBoard)键盘具有如下特点：
1、通常与HID(KeyBoard)主机都有一对一的关系；
2、不支持同时与一个以上的HID(KeyBoard)主机同时连接；
3、它们也许有一个以上的可能建立连接的HID(KeyBoard)键盘主机。
当蓝牙HID(KeyBoard)键盘终端设备与一个HID(KeyBoard)键盘主机建立一对一的连接关系时，它就被称为虚拟电缆连接。这时HID(KeyBoard)键盘终端设备与HID(KeyBoard)键盘主机就建立了以下关系：
1、HID(KeyBoard)键盘终端设备与HID(KeyBoard)键盘主机捆绑。
2、如果连接断开，将会自动重新建立连接。
3、不会和另一HID(KeyBoard)键盘主机相连，除非用户明确地去掉该虚拟电缆。
Claims (2)
1.一种用于条码扫描扫描枪的控制电路，其特征是：由CCD扫描头数据电路(2)、串口RS232接口电路(3)、微处理器(1)、串口调试电路(4)、USB充电电路(5)、天线接口电路(7)及复位电路(6)组成；所述CCD扫描头电路(2)的输出端通过导线连接串口RS232接口电路(3)输入端，串口RS232接口电路(3)输出端与微处理器(1)输入端连接；微处理器(1)输出端分别通过导线与USB充电电路(5)输入端、复位电路(6)输入端、天线接口电路(7)输入端及串口调试电路(4)输入端连接，共同完成条码数据的接收，处理和发送；
所述CCD扫描头数据电路(2)是将条码数据译码后通过串口RS232接口电路(3)串口给微处理器(1)处理，微处理器(1)经过处理后再以串口或HID键盘的方式将数据发送出去；
所述串口RS232接口电路(3)用来正确传递RS232串口扫描设备传输过来的数据；
所述复位电路(6)是保证扫描枪稳定工作，配备电源指示灯；
所述串口调试电路(4)是为电脑通讯、方便程序调试；
所述USB充电电路(5)采用电源管理芯片，通过USB接口PC供电，给锂电池充电，锂电池作为电源，促使扫描枪正常工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于条码扫描扫描枪的控制电路，其特征是，所述USB充电电路(5)采用MINI_USB通过USB线与电脑的USB接口相连，MINI_USB通过导线分别与第六电阻(R6)、第五电阻(R5)一端连接，第五电阻(R5)另一端连接第七电阻(R7)一端，第七电阻(R7)另一端与电压(V33_B)相连；第六电阻(R6)另一端连接第八电阻(R8)一端，第八电阻(R8)另一端与电压(V33_B)相连；电源管理芯片通过导线与第四电阻(R4)一端连接，第四电阻(R4)另一端与电压(USB_V50)相连；电源管理芯片通过导线与第三电阻(R3)一端连接，第三电阻(R3)另一端与电压(USB_50)相连；电容(C1)一端通过导线分别与第三电阻(R3)、第四电阻(R4)及电压(USB_50)相连；电源管理芯片通过导线与红色LED二极管(D4)输入端连接，红色LED二极管(D4)输出端通过导线与第一电阻(R1)一端连接，第一电阻(R1)另一端与电压(USB_50)相连；电源管理芯片通过导线与绿色LED二极管(D5)输入端连接，绿色LED二极管(D5)输出端通过导线与第二电阻(R2)一端连接，第二电阻(R2)另一端与电压(USB_50)相连；电源管理芯片通过导线与第九电阻(R9)一端连接，第九电阻(R9)另一端接地；电源管理芯片通过导线与第十电阻(R10)一端连接，第十电阻(R10)另一端接地；电源管理芯片通过导线连接锂电池1脚；锂电池2脚通过导线与第十一电阻(R11)一端连接，第十一电阻(R11)另一端接地；锂电池3脚通过导线与第十二电阻(R12)一端连接，第十二电阻(R12)另一端接第十一电阻(R11)。
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