CN1838809A - 基于gprs通讯的手持数据采集终端 - Google Patents
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Abstract
一种基于GPRS通讯的手持数据采集终端，包括微处理器(1)、显示模块(2)、红外通讯模块(3)、实时钟(4)、GPRS模块(5)、复位电路(6)、存储器(7)、有源晶振(8)、电量检测(9)、键盘检测(10)、扫描器接口(11)、电源模块(12)及蜂鸣器、指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展；该终端集成了自主研发的嵌入式操作系统——HQOS，ARM结构CPU硬件平台、激光扫描和红外通讯模块等。它通过条形码扫描器读取条形码数据后并将其保存，再利用红外通讯模块把所收集的数据传送到用户存放数据库的PC机上；或通过GPRS模块把采集到的数据发送到远端服务器上。该终端可广泛应用于商业零售、物流仓储、医疗保健、移动抄表等移动作业条形码数据采集。
Description
技术领域
本发明属于电子数据处理技术领域，特别涉及一种手持数据采集终端。
背景技术
条码技术的迅速崛起，作为一种革命性的高新技术为人们普遍接受，正是因为它通过数据采集终端这一“利器”，提供了快速、准确地进行数据采集输入的有效手段，解决了由于计算机数据人工输入速度慢、错误率高等造成的“瓶颈”难题。
条码的普遍应用，使得以条码作为产品标识对产品的销售、库存、配送等信息进行管理成为可能。面对民用消费品销售点多，销售网络覆盖面大等特点，如何实时准确的获取销售、库存信息，避免盲目生产和配送并为调整销售策略提供科学指导，成为各民用消费品生产企业迫切需要解决的问题之一。
随着通信技术的发展和用户需求的个性化、多样化，人们对数据传输服务提出了更高的要求，但现有串口等有线数据传输远不能满足用户开展数据业务的需求；对用户而言，实现数据传输速度快、服务费用少的移动数据采集终端迫切需要解决。
基于上述原因，我们实现了基于GPRS的手持式数据采集终端，此终端通过硬件技术、软件技术以及二者的有机结合，实现了条码扫描、译码、以及与计算机之间的数据通信，把看似毫不相关的两种技术全部融合在一起，大大简化了数据输入的过程。此终端采用红外模块解决短距离数据的传输：采用GPRS模块，使数据以分组的“形式”将数据传送到目的地；通过按数据流量计费的方法，保证了费用的低廉；实现了实时地、远距离的、低费用的高速传输，保障了用户的利益。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于GPRS通讯的手持数据采集终端。该产品除了具备以上介绍的通用性能外，还结合我国国情，既能满足不同用户的使用需求，又要做到操作简便，普通劳动者都可以轻松上手。由于实际应用对及时性的高要求，即要求采集者对采集到的数据能及时准确的进行高速统计，所以该产品设计为既可以通过机座(红外传输)进行收集数据，也可以通过GPRS模块实现远端数据的收集。(GPRS模块主要应用在没有电脑的地方，采集者可以对各个地方的数据进行综合处理，而不需要人工拿着采集终端进行数据的处理)
本发明包括微处理器、显示模块、红外通讯模块、实时钟、GPRS通讯模块、复位电路、存储器、有源晶振、电量检测、键盘检测、扫描器接口、电源模块及蜂鸣器、指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展；其中显示模块的端口对应连接微处理器的P0.10～P0.12和P0.16～P0.23端口，红外通讯模块的端口对应连接微处理器的RXD0、TXD0端口和P0.4～P0.6端口，实时钟的端口对应连接微处理器的SCL和SDA端口，GPRS模块对应连接微处理器的RXD0、TXD0、P0.24、P3.29、P2.24、P2.25端口，复位电路的端口对应连接微处理器的RESET端口，存储器的地址线端口对应连接微处理器的A1～A22端口，数据线端口对应连接微处理器的D0～D15端口，有源晶振的端口对应连接微处理器的XTAL1、XTAL2端口，电量检测的端口对应连接微处理器的AIN1和AIN2端口，键盘检测的端口对应连接微处理器的P0.14端口、P2.16～P2.23和P2.23～P2.30端口，扫描器接口的端口对应连接微处理器的RXD1、TXD1端口、P0.15端口和P1.27端口。扫描器的输入端通过扫描器接口电路连接在微处理器上，蜂鸣器的输入端连接在微处理器的P3.24端口上，扫描指示灯的输入端连接在扫描模块上，背光灯的输入端连接在微处理器的P1.17端口上，感光二极管的输出端连接在微处理器的P0.27端口上。FLASH存储器芯片中还固化有嵌入式软件。
本发明是将条码扫描、移动计算和红外及GPRS无线通信技术相结合的高性能条形码数据采集终端。它通过条形码扫描器读入条码信息，同时可通过键盘输入附加信息(字符、汉字等)，经过CPU处理后，存储在用户数据保存区，最后通过红外无线通信模块或者GPRS无线通讯模块批处理将数据传输到用户的PC机上做进一步的分析处理。
本发明集成了自主研发的嵌入式操作系统——HQOS，ARM结构CPU硬件平台、激光扫描和红外通讯模块、GPRS通讯模块等。本发明成本低、操作简单，设备间进行红外无线通讯和GPRS无线通讯，主要用于销售末端的数据采集；配合后台数据管理和分析软件可以构建一套科学、智能的管理系统，特别适合产品库存及物流管理、商品分销及维修等分散、流动的场合；是使企业经营者迅速地掌握市场信息，进而形成正确决策，使企业在激烈的市场竞争中处于不败之地，取得更高的经济效益和社会效益的理想工具；可广泛应用于商业零售、物流仓储、医疗保健、移动抄表等移动作业条形码数据采集。
附图说明
附图1为本发明实施例的功能结构框图
附图2为本发明实施例的逻辑原理框图
附图3为本发明实施例的CPU原理图
附图4为本发明实施例的存储器原理图
附图5为本发明实施例的外围电路原理图
附图6为本发明实施例的电源管理电路原理图
附图7为本发明实施例的红外通讯模块原理图
附图8为本发明施例的GPRS通讯模块原理图
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施例进行具体说明：
参考附图1、2，本发明实施例包括微处理器(1)、显示模块(2)、红外模块(3)、实时钟(4)、GPRS模块(5)、复位电路(6)、存储器(7)、有源晶振(8)、电量检测(9)、键盘检测(10)、扫描器接口(11)、电源模块(12)及蜂鸣器、指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展；其中显示模块(2)的端口对应连接微处理器(1)的P0.10～P0.12和P0.16～P0.23端口，红外通讯模块(3)的端口对应连接微处理器(1)的RXD0、TXD0端口和P0.4～P0.6端口，实时钟(4)的端口对应连接微处理器(1)的SCL和SDA端口，GPRS模块(5)的端口对应连接微处理器(1)的RXD0、TXD0、P0.24、P3.29、P2.24、P2.25端口，复位电路(6)的端口对应连接微处理器(1)的RESET端口，存储器(7)的地址线端口对应连接微处理器(1)的A1～A22端口，数据线端口对应连接微处理器的D0～D15端口，有源晶振(8)的端口对应连接微处理器(1)的XTAL1、XTAL2端口，电量检测(9)的端口对应连接微处理器(1)的AIN1和AIN2端口，键盘检测(10)的端口对应连接微处理器(1)的P0.14端口、P2.16～P2.23和P2.28～P2.30端口，扫描器接口(11)的端口对应连接微处理器(1)的RXD1、TXD1端口、P0.15端口和P1.27端口。扫描器的输入端通过扫描器接口电路连接在微处理器上，蜂鸣器的输入端连接在微处理器的P3.24端口上，扫描指示灯的输入端连接在扫描模块上，背光灯的输入端连接在微处理器的P1.17端口上，感光二极管的输出端连接在微处理器的P0.27端口上。
参考附图3～8，在本发明实施例中，显示模块(2)作为和用户的交互平台，用于显示系统的操作界面和提示信息，包括图像、汉字、字符、数字等；红外通讯模块(3)用于LPC2210系统与其他应用系统的短距离双向无线通讯；实时钟(4)用来给系统提供日期和时间，操作者可以获得当前的准确操作时间；GPRS模块(5)可以把采集到的数据发送到远端服务器上，实现实时准确操作；复位电路(6)可完成系统上电复位和在系统工作时用户按键复位；存储器(7)中FLASH ROM部分可存放已调试好的用户应用程序、嵌入式操作系统或其他在系统掉电后需要保存的用户数据等；SDRAM部分作为系统运行时的主要区域，系统及用户数据、堆栈均位于SDRAM中；有源晶振(8)为系统提供工作时钟，它通过CPU芯片内PLL电路倍频作为微处理器的工作时钟；电量检测(9)可在操作过程中实时监测采集终端的电池电量，当电量低于额定值时可提醒用户及时保存数据、更换电池；键盘检测(10)用来判断用户输入的按键值，并将键盘值传给系统进行处理；扫描器接口(11)用于和扫描器连接，提供采集条码数据的通路：电源模块(12)给LPC2210及其他需要电源的外围电路供电：系统总线扩展引出了数据总线、地址总线和必须的控制总线，便于用户根据自身的特定需求，扩展外围电路。
本发明实施例所采用的元器件型号如下表所示：
| 元器件名称 | 型号 | 封装 |
| CPU | LPC2220 | LQFP144 |
| 存储器 | S71PL064JA0BAW0P | 56BALLFBGA |
| 时钟芯片 | X1208V8I | TSSOP8 |
| 复位芯片 | IMP811SEUS-T | SOT-143 |
| 液晶显示屏 | GTG-160105-VA | |
| 红外解/译码芯片 | HSDL-7002#021 | QFN |
| 红外收发器 | HSDL-3201 | HSDL3201 |
| 电源管理芯片 | SP6201-1.8 | SOT23-5 |
| 电源管理芯片 | SP6201-3.0 | SOT23-5 |
| 电源管理芯片 | SP6201-3.3 | SOT23-5 |
| GPRS模块 | SIM300 | |
| 光敏二极管 | PD204-6C | LED |
本发明实施例已达到的功能和目标：
(1)扫描器能够识别常用格式的一维条码。
(2)图形化操作界面，人机交互界面友好。
(3)主机中数据存储器容量能够通过更换芯片实现动态扩展，基本配置为10M字节。
(4)面向对象的嵌入式操作系统HQOS，自主研发。
(5)支持Fat格式文件系统，以文件形式存储用户数据。支持用户提前下载基础数据文件以在实际使用过程中进行查询、对比操作。
(6)支持多用户操作。一台设备可以设置4个用户：1个系统用户和3个使用用户，不同用户具有不同权限。
(7)支持用户多流程操作。每个使用用户可以最多设定3个不同的采集流程，扩大了设备的使用场合。
(8)支持用户二次开发。当系统自带的3个不同的采集流程不能满足用户实际需求时，用户可根据自己的实际情况自行开发应用程序。
(9)支持节能设置。用户可设置自动关机时间、背光自动关闭时间、声音开/关等。开机状态下没有用户操作时，系统自动转入省电模式；
在设定的时间内一直没有用户操作的话，系统会保存用户数据后自动关机以节能。
(10)主机内设置系统参数区，存储设备相关的设置，类似于PC的BIOS设置。目前已存储的设置有：设备出厂编号、用户设备编号、登录用户名、用户密码、用户设置参数。
(11)提供数据自动打包功能，固定的打包格式为文本字符。打包过程中，将出厂编号、设备号、用户名、采集流程名与用户采集的业务数据文件一起形成一个完整的数据包。
(12)封闭式红外无线通讯，增加防水、防尘能力，更适合恶劣环境使用。
(13)远距离GPRS实时通讯，可在全国不同地方收集数据并传回，节省了人力成本。
具体技术指标：
| 系统 | CPU | 32-bit精简指令集RISC |
| 存储器 | RAM：2MBFLASH ROM：8MB | |
| 显示 | 类型 | STN |
| 屏幕点阵 | 160*105点阵 | |
| 背光 | LED背景光 | |
| 激光扫描器 | 可读取编码 | JAN，EAN，UPC，NW-7，CODE39，ITF，CODE93，CODE128(EAN128)，MSI，Industrial 2 of 5，IATA |
| 读取距离 | 大约4到30厘米 | |
| 输入 | 按键 | 23个 |
| 扫描键 | 1个 | |
| 红外通讯 | 接口 | 红外线(不接触式) |
| 标准 | 遵循IrDA Ver.1.2标准 | |
| 控制协议 | 半双工 | |
| 同步性 | 异步 | |
| 通讯距离 | 0到20厘米 | |
| GPRS | Dual-Frequency | 900/1800MHZ，85.6Kbps(Max) |
| 电源 | 主电池 | 锂电池 |
| 主电池寿命 | 大约50小时(正常温度，背景光关，每10秒读取一次条形码) | |
| 自动断电 | 以一秒为间隔，可设置自动断电时间 | |
| 尺寸和重量 | 尺寸 | 约为55(W)×140(L)×35(H)毫米 |
| 重量 | 约为182克(包含电池) | |
| 工作环境 | 温度 | -5到50摄氏度 |
| 湿度 | 5％到95％非冷凝 | |
| 防水防尘 | IP54 | |
| 摔落距离 | 120厘米(自由落体) | |
| 其他 | 时钟功能 | 包含年、月、日、小时、分和秒的日历 |
Claims (3)
1.一种基于GPRS通讯的手持数据采集终端，其特征在于：包括微处理器(1)、显示模块(2)、红外通讯模块(3)、实时钟(4)、GPRS模块(5)、复位电路(6)、存储器(7)、有源晶振(8)、电量检测(9)、键盘检测(10)、扫描器接口(11)、电源模块(12)；其中显示模块(2)的端口对应连接微处理器(1)的P0.10～P0.12和P0.16～P0.23端口，红外通讯模块(3)的端口和GRPS模块(5)对应连接微处理器(1)的RXD0、TXD0端口和P0.4～P0.6端口，实时钟(4)的端口对应连接微处理器(1)的SCL和SDA端口，复位电路(6)的端口对应连接微处理器(1)的RESET端口，存储器(7)的地址线端口对应连接微处理器(1)的A1～A22端口，数据线端口对应连接微处理器的D0～D15端口，有源晶振(8)的端口对应连接微处理器(1)的XTAL1、XTAL2端口，电量检测(9)的端口对应连接微处理器(1)的AIN1和AIN2端口，键盘检测(10)的端口对应连接微处理器(1)的P0.14端口、P2.16～P2.23和P2.28～P2.30端口，扫描器接口(11)的端口对应连接微处理器(1)的RXD1、TXD1端口、P0.15端口和P1.27端口。
2.根据权利要求1所述的基于GPRS通讯的手持数据采集终端，其特征在于：还包括扫描器、蜂鸣器、扫描指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展；其中扫描器的输入端通过扫描器接口电路连接在微处理器(1)上，蜂鸣器的输入端连接在微处理器(1)的P3.24端口上，扫描指示灯的输入端连接在扫描模块上，背光灯的输入端连接在微处理器(1)的P1.17端口上，感光二极管的输出端连接在微处理器(1)的P0.27端口上。
3.根据权利要求1所述的基于GPRS通讯的手持数据采集终端，其特征在于：所述的存储器(7)芯片中固化有嵌入式软件。
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| CN1838809A true CN1838809A (zh) | 2006-09-27 |
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ID=37016035
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| CNA2006100776408A Pending CN1838809A (zh) | 2006-04-18 | 2006-04-18 | 基于gprs通讯的手持数据采集终端 |
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