CN109995959B - 平板扫描仪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及扫描仪系统技术领域，尤其是指一种平板扫描仪系统，主芯片MCU电连接有USB接口模块、电机驱动模块和AD采样模块，数据转换芯片包括与主芯片MCU电连接的USB1引脚和USB2引脚，所述缓存器同时与USB差分器和数据转换芯片电连接，所述数据转换芯片的型号为FT2232H或Cypress芯片，所述主芯片MCU的型号为STM32F103ZET6，数据转换芯片的USB1引脚单元和USB2引脚单元均与主芯片MCU的数据传输引脚单元电连接，通过双路USB交替传输以提高扫描效率、实现更精确控制的电机驱动电路、系统设计方案配合芯片型号运用有效提高CIS扫描过程中的光照质量以及优化信号转换效果。
Description
技术领域
本发明涉及扫描仪系统技术领域，尤其是指一种平板扫描仪系统。
背景技术
平板扫描仪广泛应用于众多领域，是重要的光机电一体化设备。平板扫描仪的工作主要是完成把图像的光信号转换为模拟信号，之后在转换成计算机能够识别的数字信号。在CCD图像传感器和CMOS图像传感器出现后，使得扫描图像采集设备得以电子化和数字化。随着电子计算机技术的发展，数字图像采集处理技术迅速得到发展，分别率、采集速度、集成程度、可靠性都取得了大幅提高。
按照图像传感器来分，扫描仪可以分为CIS扫描仪和CCD扫描仪。CIS是新型图像传感器，与CCD相比具有尺寸小、结构紧凑、独立LED光源、采用单时钟/定时逻辑、功耗低等优点，因此成为继CCD之后得以广泛应用的图像传感器。CIS扫描仪将光源聚焦镜片及感应器一同固定于一个外罩内无需调节、预热所以比CCD扫描仪启动快。CIS扫描仪比CCD扫描仪体积小，制造成本低。基于CIS图像传感器的扫描仪，它整合了光源电路，具有成像光路短、安装简单、不需要调整光路等特点。解决了图像光学信号均匀性和部件体积问题，具有便于实现产品小型化特点。因此被越来越多的应用到扫描仪中。
随着扫描质量的提高，图像信息占用的容量也越来越大，传输时的耗时也越来越长，单纯提高扫描仪的缓存器容量也难以提高扫描仪的高质量扫描效率，严重影响了扫描的效率和图像质量；在扫描仪图像采集中与处理中，设计采集图像并通过实验分析，扫描过程中CIS传感器的移动速度、CIS的LED光照颜色、强度和后续的信号转换对光学扫描质量的影响比较大，因此用来拖动CIS传感器的电机的控制和采集部分也变得尤为关键，但市面上对该电机的驱动控制以及采集端不够优化，从而间接影响了CIS扫描仪的扫描质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种通过双路USB交替传输以提高扫描效率、实现更精确控制的电机驱动电路、系统设计方案配合芯片型号运用有效提高CIS扫描过程中的光照质量以及优化信号转换效果的平板扫描仪系统。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种平板扫描仪系统，包括主芯片MCU，所述主芯片MCU电连接有USB接口模块、电机驱动模块和AD采样模块，其中AD采样模块设置有CIS采集单元和HT82V36模数转换单元，USB接口模块设置有缓存器、数据转换芯片及用于与PC连接的USB差分器，所述数据转换芯片包括与主芯片MCU电连接的USB1引脚和USB2引脚，所述缓存器同时与USB差分器和数据转换芯片电连接，所述数据转换芯片的型号为FT2232H或Cypress芯片，所述主芯片MCU的型号为STM32F103ZET6，数据转换芯片的USB1引脚单元和USB2引脚单元均与主芯片MCU的数据传输引脚单元电连接。
优选的，所述主芯片MCU包括外接存储FSMC Bank2和外接存储FSMC Bank3，该外接存储FSMC Bank2与所述USB1引脚单元电连接，该外接存储FSMC Bank3与所述USB2引脚单元电连接。
优选的，所述主芯片MCU的PD14引脚、PD15引脚、PD0引脚、PD1引脚、PE7引脚、PE8引脚、PE9引脚和PE10引脚分别与数据转换芯片的ADBUS0脚、ADBUS1脚、ADBUS2脚、ADBUS3脚、ADBUS4脚、ADBUS5脚、ADBUS6脚和ADBUS7脚电连接，同时主芯片MCU的PD14引脚、PD15引脚、PD0引脚、PD1引脚、PE7引脚、PE8引脚、PE9引脚和PE10引脚分别与数据转换芯片的BDBUS0脚、BDBUS1脚、BDBUS2脚、BDBUS3脚、BDBUS4脚、BDBUS5脚、BDBUS6脚和BDBUS7脚电连接。
优选的，所述数据转换芯片的ACBUS0脚、ACBUS1脚、ACBUS2脚和ACBUS3脚分别与所述主芯片MCU的PG10引脚、PF2引脚、PD4引脚和PD5引脚电连接。
优选的，所述数据转换芯片的BCBUS0脚、BCBUS1脚、BCBUS2脚和BCBUS3脚分别与所述主芯片MCU的PG9引脚、PF2引脚、PD4引脚和PD5引脚电连接。
优选的，包括读取过程和写入过程；所述读取过程中，上位机发送请求命令经过USB差分器传输到缓存器中，缓存器接收完数据后经数据转换芯片的FIFO单元传输给主芯片MCU的FSMC单元；所述写入过程中：经过采样得到的数据信号经主芯片MCU的FSMC单元传输到数据转换芯片的FIFO单元,然后进入到缓存器中，等数据填满或者传输完成后，经USB差分器上传到PC机，处理分析后得到扫描图像。
优选的，所述CIS采集单元电路设置有处理器U1，该处理器U1的第11端依序串联有电阻R11、三极管Q3和电阻R5，处理器U1的第10端依序串联有电阻R12、三极管Q2和电阻R3，处理器U1的第9端依序串联有电阻R13、三极管Q1和电阻R1，其中电阻R5、电阻R3和电阻R1的另一端均连接主芯片MCU。
优选的，所述三极管Q3的集电极连接电阻R11、基极连接电阻R5、发射极接地，所述三极管Q2的集电极连接电阻R12、基极连接电阻R3、发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接电阻R13、基极连接电阻R1、发射极接地。
优选的，所述处理器U1的第5端串联有电容C5、电容C10、电阻R14、电阻R9和电阻R10，其中电容C5、电容C10和电阻R14为并联设置，该电容C5、电容C10和电阻R14的另一端均接地，电阻R9的另一端连接ADCA3.3V端，电阻R10另一端则连接处理器U1的第1端。
优选的，所述处理器U1的第4端串联有电容C1后接地，处理器U1的第8端串联有电容C2后接地。
优选的，所述HT82V36模数转换单元电路设置有处理器U2，该处理器U2的第25端分别串联有电阻R24和电阻R26，其中电阻R24的另一端连接ADCA3.3V端，电阻R26的另一端接地，且该电阻R26并联有电容C18。
优选的，所述处理器U2的第20端串联有电容C19后接地，处理器U2的第21端分别串联有电容C15、电容C16和电容C17，其中电容C15的另一端接地，电容C16和电容C17的另一端均连接处理器U2的第20端。
优选的，所述处理器U2的第23端串联有电容C14后接地，处理器U2的第24端串联有电阻R22后接地，处理器U2的第4端、第6端、第19端和第27端均接地，处理器U2的第5端、第18端和第28端均连接ADCA3.3V端。
优选的，所述电机驱动模块包括处理器U4、用于连接步进电机的接线座及与处理器U4电连接的驱动器，该驱动器的输出端与接线座电连接，所述处理器U4为STC11F04E单片机，所述驱动器为LV8548M驱动芯片，该STC11F04E单片机的P1.0脚、P1.1脚、P1.2脚和P1.5脚分别与LV8548M驱动芯片的IN1脚、IN2脚、IN3脚和IN4脚电连接，LV8548M驱动芯片的VCC脚连接5V供电电压；还包括时钟电路，该时钟电路包括晶体Y2和一端接地的微电容C23和微电容C24，微电容C23和微电容C24的另一端分别与晶体Y2的两端电连接，晶体Y2的两端分别与所述STC11F04E单片机的XTAL1脚和XTAL2脚电连接。
优选的，所述微电容C23和微电容C24的电容量均为15pF。
优选的，所述STC11F04E单片机的RST脚连接有电容C30和电阻R37，该电容C30的另一端连接STC11F04E单片机的VCC脚，该电阻R37的另一端接地，该STC11F04E单片机的VCC脚连接5V供电电压。
优选的，所述电容C30的电容量为10μF，电阻R37的电阻为10KΩ。
优选的，所述LV8548M驱动芯片的VCC脚与接地之间连接有电容C28和电容C29，电容C28和电容C29先并联后再串接于LV8548M驱动芯片的VCC脚与接地之间。
优选的，所述STC11F04E单片机的P1.0脚、P1.1脚、P1.2脚和P1.5脚分别通过电阻R28、电阻R28、电阻R28和电阻R28与5V供电电压连接。
优选的，所述STC11F04E单片机的P3.4脚与平板扫描仪的主芯片MCU的PA1脚电连接。
本发明的有益效果在于：提供了一种平板扫描仪系统，用双USB传输系统，采用两路USB交替传输，即USB1(ADBUS0-ADBUS7引脚)和USB2(BDBUS0-BDBUS7引脚)交替传输数据。采集到图像数据后USB1传输4K数据通过HT2232H的FIFO到达RX Buffer，再经USB上传到PC；然后USB2传输4K数据通过HT2232H的FIFO到达RX Buffer，再经USB上传到PC(图示10)；依次往复直到得到扫描结束命令。在STM32中是通过其FSMC的Bank2和Bank3交替传输数据，Bank2对应USB1, Bank3对应USB2，实际应用中大大提高了平板扫描仪在扫描过程中的图像传输效率，即使进行超高清晰度的图像扫描时，也能保证良好的扫描效率，进步明显；
CIS图像采集部分是将扫描图像的光信号转换为模拟电信号；AD模数转换部分就是将得到的模拟电信号转换为8位的数字信号，然后传送给单片机进行处理，CIS图像采集：扫描开始后主芯片MCU的引脚为CIS提供时钟频率也拉低为CIS执行片选功能；主芯片MCU通过三个引脚控制三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3的通断，当该些三极管为高电平时三极管导通，CIS中的LED灯发光； LED根据扫描颜色的不同发出不同强度的光，扫描图像的每一个DOT会得到对应的单色红、绿、蓝光信号；三路光信号经CIS内部处理后得到一个模拟电压信号，模拟电信号经CIS采集单元的处理器U1的第一端即SIG1(1#引脚)把信号传输给HT82V36模数转换单元的处理器U2的第24端即VING(24#引脚)，完成图像的采集。通过对其控制电路的优化，更好的控制了CIS中的LED灯的发光强度以及点亮和熄灭速度，并且更好的更快速的完成信号转换输出，不易出现信号噪声过大以及出现损坏的情况；
驱动电路的作用是用STC11F04E单片机配置驱动信号，通过LV8548M驱动两相四线步进电机的转动来拖动CIS传感器，来达到扫描整个图像的目的。通过对步进电机的驱动电路模块进行全新的改进设计，在步进电机拖动CIS传感器的平移过程中，大大提高了CIS传感器的采集与主控芯片进行图像处理的步调一致性，提高了平板扫描仪的扫描分辨率、图像采集速度和稳定可靠性，扫描质量得到明显提高，进步明显。
附图说明
图1为本发明实际应用中的电路原理框图。
图2为本发明CIS采集单元的电路原理图。
图3为本发明HT82V36模数转换单元的电路原理图。
图4为本发明配置CIS采集单元的DPI模式图。
图5为本发明HT82V36模数转换单元的写时序图。
图6为本发明单通道SHA模式下的采样时序图。
图7为本发明电机驱动电路的原理图。
图8为本发明电机驱动电路中的驱动器驱动步进电机的控制逻辑图。
图9为本发明双USB传输系统的数据传输原理框图。
图10为本发明双USB传输系统中数据转换芯片的电路原理图。
图11为本发明双USB传输系统中主芯片MCU的电路原理图。
图12为本发明芯片REG1117-3.3的电路原理图。
图13为本发明芯片XC6214P332PR的电路原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，一种平板扫描仪系统，包括主芯片MCU5，所述主芯片MCU5电连接有USB接口模块、电机驱动模块和AD采样模块9，其中AD采样模块9设置有CIS采集单元10和HT82V36模数转换单元11，USB接口模块设置有缓存器6、数据转换芯片7及用于与PC连接的USB差分器8，所述数据转换芯片7包括与主芯片MCU5电连接的USB1引脚和USB2引脚，所述缓存器6同时与USB差分器8和数据转换芯片7电连接，所述数据转换芯片7的型号为FT2232H或Cypress芯片，所述主芯片MCU5的型号为STM32F103ZET6，数据转换芯片7的USB1引脚单元和USB2引脚单元均与主芯片MCU5的数据传输引脚单元电连接。
需要补充说明的是，所述数据转换芯片7的型号还可以为Cypress芯片，同样也能实现上述技术方案；主芯片MCU5可以采用FPGA来控制整个系统。
如图2至图6所示，本实施例中，所述CIS采集单元电路12设置有处理器U1，该处理器U1的第11端依序串联有电阻R11、三极管Q3和电阻R5，处理器U1的第10端依序串联有电阻R12、三极管Q2和电阻R3，处理器U1的第9端依序串联有电阻R13、三极管Q1和电阻R1，其中电阻R5、电阻R3和电阻R1的另一端均连接主芯片MCU5；
所述三极管Q3的集电极连接电阻R11、基极连接电阻R5、发射极接地，所述三极管Q2的集电极连接电阻R12、基极连接电阻R3、发射极接地，所述三极管Q1的集电极连接电阻R13、基极连接电阻R1、发射极接地；
所述处理器U1的第5端串联有电容C5、电容C10、电阻R14、电阻R9和电阻R10，其中电容C5、电容C10和电阻R14为并联设置，该电容C5、电容C10和电阻R14的另一端均接地，电阻R9的另一端连接ADCA3.3V端，电阻R10另一端则连接处理器U1的第1端；
所述处理器U1的第4端串联有电容C1后接地，处理器U1的第8端串联有电容C2后接地；
所述HT82V36模数转换单元电路13设置有处理器U2，该处理器U2的第25端分别串联有电阻R24和电阻R26，其中电阻R24的另一端连接ADCA3.3V端，电阻R26的另一端接地，且该电阻R26并联有电容C18；
所述处理器U2的第20端串联有电容C19后接地，处理器U2的第21端分别串联有电容C15、电容C16和电容C17，其中电容C15的另一端接地，电容C16和电容C17的另一端均连接处理器U2的第20端；
所述处理器U2的第23端串联有电容C14后接地，处理器U2的第24端串联有电阻R22后接地，处理器U2的第4端、第6端、第19端和第27端均接地，处理器U2的第5端、第18端和第28端均连接ADCA3.3V端；
根据CIS传感器的时钟信号配置CIS是工作在300DPI还是600DPI模式，主芯片MCU51为HT82V36模数转换单元114的第16端即SCLK引脚提供时钟信号，主芯片MCU51为HT82V36模数转换单元114的第17端即SLOAD引脚使能，主芯片MCU51为HT82V36模数转换单元114的第15端即SDATA引脚配置设置。通过上述三个信号选择HT82V36模数转换单元114的工作模式、采样位宽、PGA、Offset。完成HT82V36模数转换单元114配置后，根据CDSCLK2(PB14)、ADCCLK(PB15)的时序图进行AD采样。由此从CIS输入的模拟电信号经过HT82V36模数转换单元114后转换为8位数字信号输出第7至第14端即D0～D7引脚，产生的数据将会暂时保存到STM32 FSMC的Bank中；
CIS图像采集部分是将扫描图像的光信号转换为模拟电信号；AD模数转换部分就是将得到的模拟电信号转换为8位的数字信号，然后传送给单片机进行处理，CIS图像采集：扫描开始后主芯片MCU5的引脚为CIS提供时钟频率也拉低为CIS执行片选功能；主芯片MCU5通过三个引脚控制三极管Q1、三极管Q2和三极管Q3的通断，当该些三极管为高电平时三极管导通，CIS中的LED灯发光； LED根据扫描颜色的不同发出不同强度的光，扫描图像的每一个DOT会得到对应的单色红、绿、蓝光信号；三路光信号经CIS内部处理后得到一个模拟电压信号，模拟电信号经CIS采集单元10的处理器U1的第一端即SIG1(1#引脚)把信号传输给HT82V36模数转换单元11的处理器U2的第24端即VING(24#引脚)，完成图像的采集。通过对其控制电路的优化，更好的控制了CIS中的LED灯的发光强度以及点亮和熄灭速度，并且更好的更快速的完成信号转换输出，不易出现信号噪声过大以及出现损坏的情况。
如图7至图8所示，本实施例中，所述电机驱动模块包括处理器U41、用于连接步进电机的接线座2及与处理器U41电连接的驱动器3，该驱动器3的输出端与接线座2电连接，所述处理器U41为STC11F04E单片机，所述驱动器3为LV8548M驱动芯片，该STC11F04E单片机的P1.0脚、P1.1脚、P1.2脚和P1.5脚分别与LV8548M驱动芯片的IN1脚、IN2脚、IN3脚和IN4脚电连接，LV8548M驱动芯片的VCC脚连接5V供电电压；还包括时钟电路4，该时钟电路4包括晶体Y2和一端接地的微电容C23和微电容C24，微电容C23和微电容C24的另一端分别与晶体Y2的两端电连接，晶体Y2的两端分别与所述STC11F04E单片机的XTAL1脚和XTAL2脚电连接；
该驱动电路的作用是用STC11F04E单片机配置驱动信号，通过LV8548M驱动两相四线步进电机的转动来拖动CIS传感器，来达到扫描整个图像的目的；
优选的，所述STC11F04E单片机的P3.4脚与平板扫描仪的主芯片MCU5的PA1脚电连接，该主芯片MCU5的型号为STM32F103ZET6；
实际应用中，扫描开始后，STM32的MCU_CLK(PB5)引脚为CIS提供时钟频率；MUC_SI(PB0)引脚拉低为CIS执行片选功能；MCU_R(PB7)、MCU_G(PB6)、MCU_B(PB8)三个引脚控制三极管的通断，当三极管为高电平时三极管导通，CIS中的LED灯发光； LED根据扫描颜色的不同发出不同强度的光，扫描图像的每一个DOT会得到对应的单色红、绿、蓝光信号；三路光信号经CIS内部处理后得到一个模拟电压信号，模拟电信号经CIS的SIG1(1#引脚)把信号传输给HT82V36的VING(24#引脚)，完成图像的采集；
优选的，所述微电容C23和微电容C24的电容量均为15pF；所述STC11F04E单片机的RST脚连接有电容C30和电阻R37，该电容C30的另一端连接STC11F04E单片机的VCC脚，该电阻R37的另一端接地，该STC11F04E单片机的VCC脚连接5V供电电压；所述电容C30的电容量为10μF，电阻R37的电阻为10KΩ；所述LV8548M驱动芯片的VCC脚与接地之间连接有电容C28和电容C29，电容C28和电容C29先并联后再串接于LV8548M驱动芯片的VCC脚与接地之间；所述STC11F04E单片机的P1.0脚、P1.1脚、P1.2脚和P1.5脚分别通过电阻R28、电阻R28、电阻R28和电阻R28与5V供电电压连接；
步进电机运行原理：STM32的MOTO2(PA1引脚)控制STC11F04E的P3.4引脚，当引脚为高电平时是为给电机发出开始运行指令；同时STC11F04E通过自身程序设置生成4路驱动信号，通过P1.0、P1.1、P1.2、P1.5(分别对应IN4、IN3、IN2、IN1)驱动LV8548M芯片以实现步进电机的转动；
通过对步进电机的驱动电路模块进行全新的改进设计，在步进电机拖动CIS传感器的平移过程中，大大提高了CIS传感器的采集与主控芯片进行图像处理的步调一致性，提高了平板扫描仪的扫描分辨率、图像采集速度和稳定可靠性，扫描质量得到明显提高，进步明显。
如图9至图11所示，本实施例中，主芯片MCU5、缓存器6、数据转换芯片7及用于与PC连接的USB差分器8，数据转换芯片7包括与主芯片MCU5电连接的USB1引脚和USB2引脚，所述缓存器6同时与USB差分器8和数据转换芯片7电连接，所述数据转换芯片7的型号为FT2232H，所述主芯片MCU5的型号为STM32F103ZET6，数据转换芯片7的USB1引脚单元和USB2引脚单元均与主芯片MCU5的数据传输引脚单元电连接。
实际应用中，采用两路USB交替传输，即USB1(ADBUS0-ADBUS7引脚)和USB2(BDBUS0-BDBUS7引脚)交替传输数据。采集到图像数据后USB1传输4K数据通过HT2232H的FIFO到达RX Buffer，再经USB上传到PC；然后USB2传输4K数据通过HT2232H的FIFO到达RXBuffer，再经USB上传到PC；依次往复直到得到扫描结束命令。在STM32中是通过其FSMC的Bank2和Bank3交替传输数据，Bank2对应USB1, Bank3对应USB2，实际应用中大大提高了平板扫描仪在扫描过程中的图像传输效率，即使进行超高清晰度的图像扫描时，也能保证良好的扫描效率，进步明显。
主芯片MCU5包括外接存储FSMC Bank2和外接存储FSMC Bank3，该外接存储FSMCBank2与所述USB1引脚单元电连接，该外接存储FSMC Bank3与所述USB2引脚单元电连接；
所述主芯片MCU5的PD14引脚、PD15引脚、PD0引脚、PD1引脚、PE7引脚、PE8引脚、PE9引脚和PE10引脚分别与数据转换芯片7的ADBUS0脚、ADBUS1脚、ADBUS2脚、ADBUS3脚、ADBUS4脚、ADBUS5脚、ADBUS6脚和ADBUS7脚电连接，同时主芯片MCU5的PD14引脚、PD15引脚、PD0引脚、PD1引脚、PE7引脚、PE8引脚、PE9引脚和PE10引脚分别与数据转换芯片7的BDBUS0脚、BDBUS1脚、BDBUS2脚、BDBUS3脚、BDBUS4脚、BDBUS5脚、BDBUS6脚和BDBUS7脚电连接；
所述数据转换芯片7的ACBUS0脚、ACBUS1脚、ACBUS2脚和ACBUS3脚分别与所述主芯片MCU5的PG10引脚、PF2引脚、PD4引脚和PD5引脚电连接；
所述数据转换芯片7的BCBUS0脚、BCBUS1脚、BCBUS2脚和BCBUS3脚分别与所述主芯片MCU5的PG9引脚、PF2引脚、PD4引脚和PD5引脚电连接；
主芯片MCU5模块主要给电机驱动模块、AD采用模块、USB接口模块提供时钟信号；其中STM32的FSMC对数据读操作是把从FT2232H的FIFO传输过来的数据先保存到rxBuffer数组中，通过分析该rxBuffer数组的数据来得到控制系统的指令，用于初始化系统、扫描的开始与结束等；FSMC对数据的写操作是把采样得到的8位数据先保存到FSMC的Bank中(Bank2、Bank3交替使用)，然后通过FT2232H的FIFO传输到其4K的RX Buffer缓存中，最后通过USB将数据上传到PC；
USB接口模块的主要作用是将采样得到的数据通过FT2232H的FIFO传输到PC机；将PC机发送的指令通过FT2232H的FIFO传输到STM32的FSMC(图示9)。其中M93C46是一款基于SPI串行接口的EEPROM，容量大小为128*8-bit或64* 16-bit, M93C46用于保存FT2232H配置完成的工作模式、VID、PID等；
优选的，平板扫描仪用双USB传输系统的扫描步骤包括读取过程和写入过程；
所述读取过程中，上位机发送请求命令经过USB差分器8传输到缓存器6中，缓存器6接收完数据后经数据转换芯片7的FIFO单元传输给主芯片MCU5的FSMC单元；
所述写入过程中：经过采样得到的数据信号经主芯片MCU5的FSMC单元传输到数据转换芯片7的FIFO单元,然后进入到缓存器6中，等数据填满或者传输完成后，经USB差分器8上传到PC机，处理分析后得到正常扫描图像。
如图12至图13所示，本实施例中，PC机通过USB可以提供+5V电压，+5V电压可以直接提供给电机驱动模块；而主芯片MCU5模块、AD采样模块9、USB接口模块需要转3.3V，采用芯片REG1117-3.313给主芯片MCU5模块和USB接口模块供电；采用芯片XC6214P332PR14给AD采样模块9提供+3.3V电压。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本发明中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本发明的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (9)
1.平板扫描仪系统，包括主芯片MCU(5)，其特征在于：所述主芯片MCU(5)电连接有USB接口模块、电机驱动模块和AD采样模块(9)，其中AD采样模块(9)设置有CIS采集单元(10)和HT82V36模数转换单元(11)，USB接口模块设置有缓存器(6)、数据转换芯片(7)及用于与PC连接的USB差分器(8)，所述数据转换芯片(7)包括与主芯片MCU(5)电连接的USB1引脚和USB2引脚，所述缓存器(6)同时与USB差分器(8)和数据转换芯片(7)电连接；
所述数据转换芯片(7)的型号为FT2232H或Cypress芯片，所述主芯片MCU(5)的型号为STM32F103ZET6，数据转换芯片(7)的USB1引脚单元和USB2引脚单元均与主芯片MCU(5)的数据传输引脚单元电连接，所述主芯片MCU(5)包括外接存储FSMC Bank2和外接存储FSMCBank3，该外接存储FSMC Bank2与所述USB1引脚单元电连接，该外接存储FSMC Bank3与所述USB2引脚单元电连接。
2.根据权利要求1所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述数据转换芯片(7)的ACBUS0脚、ACBUS1脚、ACBUS2脚和ACBUS3脚分别与所述主芯片MCU(5)的PG10引脚、PF2引脚、PD4引脚和PD5引脚电连接。
3.根据权利要求1所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述数据转换芯片(7)的BCBUS0脚、BCBUS1脚、BCBUS2脚和BCBUS3脚分别与所述主芯片MCU(5)的PG9引脚、PF2引脚、PD4引脚和PD5引脚电连接。
4.根据权利要求1所述的平板扫描仪系统，其特征在于：包括读取过程和写入过程；
所述读取过程中，上位机发送请求命令经过USB差分器(8)传输到缓存器(6)中，缓存器(6)接收完数据后经数据转换芯片(7)的FIFO单元传输给主芯片MCU(5)的FSMC单元；
所述写入过程中：经过采样得到的数据信号经主芯片MCU(5)的FSMC单元传输到数据转换芯片(7)的FIFO单元,然后进入到缓存器(6)中，等数据填满或者传输完成后，经USB差分器(8)上传到PC机，处理分析后得到扫描图像。
5.根据权利要求1所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述CIS采集单元(10)设置有处理器U1，该处理器U1的第11端依序串联有电阻R11、三极管Q3和电阻R5，处理器U1的第10端依序串联有电阻R12、三极管Q2和电阻R3，处理器U1的第9端依序串联有电阻R13、三极管Q1和电阻R1，其中电阻R5、电阻R3和电阻R1的另一端均连接主芯片MCU(5)。
6.根据权利要求1所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述HT82V36模数转换单元(11)设置有处理器U2，该处理器U2的第25端分别串联有电阻R24和电阻R26，其中电阻R24的另一端连接ADCA3.3V端，电阻R26的另一端接地，且该电阻R26并联有电容C18。
7.根据权利要求6所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述处理器U2的第20端串联有电容C19后接地，处理器U2的第21端分别串联有电容C15、电容C16和电容C17，其中电容C15的另一端接地，电容C16和电容C17的另一端均连接处理器U2的第20端。
8.根据权利要求1所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述电机驱动模块包括处理器U4(1)、用于连接步进电机的接线座(2)及与处理器U4(1)电连接的驱动器(3)，该驱动器(3)的输出端与接线座(2)电连接，所述处理器U4(1)为STC11F04E单片机，所述驱动器(3)为LV8548M驱动芯片，该STC11F04E单片机的P1.0脚、P1.1脚、P1.2脚和P1.5脚分别与LV8548M驱动芯片的IN1脚、IN2脚、IN3脚和IN4脚电连接，LV8548M驱动芯片的VCC脚连接5V供电电压；
还包括时钟电路(4)，该时钟电路(4)包括晶体Y2和一端接地的微电容C23和微电容C24，微电容C23和微电容C24的另一端分别与晶体Y2的两端电连接，晶体Y2的两端分别与所述STC11F04E单片机的XTAL1脚和XTAL2脚电连接。
9.根据权利要求8所述的平板扫描仪系统，其特征在于：所述微电容C23和微电容C24的电容量均为15pF。
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