CN200990622Y - 基于802.11b的便携式数据采集终端 - Google Patents
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Abstract
基于802.11b的便携式数据采集终端，包括微处理器(1)、显示模块(2)、实时钟(3)、晶振(4)、无线模块(5)、复位电路(6)、JTAG接口(7)、存储器(8)、电量检测(9)、键盘检测(10)、扫描模块(11)、电源模块(12)及蜂鸣器、扫描指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展等。该终端集成了自主研发高速解码程序，激光扫描器和无线通信模块等。它通过激光扫描器采集条形码信息并转换为数字信号，再经高速解码模块解码后将数据以无线方式传送到汇总数据的后台服务器，方便了数据的汇总。该终端可广泛应用于利用一维条码作信息载体的数据采集、存储和通信的应用场合。
Description
技术领域
本实用新型属于电子数据处理技术领域，特别涉及一种基于802.11b无线传输标准的数据采集终端。
背景技术
改革开放后、随着我国商界在技术领域与国外交流的日益加深，商品条码及POS系统逐渐发展、成熟起来，从而进一步带动了我国的商业自动化的发展。随着条码技术的普遍推广，我国商场现代化发展迅速，商业管理电子化的水平得到极大提高，便携式数据采集器的市场已经形成，并有了大的需求；但根据几代产品的生产和推广经验来看，做客户终端型产品(即客户拿到的是直接可使用的、功能完整的产品)的限制性很大，基本上可以说是完全针对某一固定客户订制的产品，产品不具有通用性，由于用户需求的多变性影响，必须不断修改应用程序，甚至修改硬件系统，造成了很多额外的人工、时间和费用。
对比市场上的通行做法；例如：CASIO、SYMBOL国际厂商的产品DT300、PDT8100等，其数据采集产品多为高性能、低功耗、存储容量可扩展、由用户二次开发应用软件的通用型产品，具体的应用方式、应用界面完全可由用户自己定义和开发，如此一来既缩短了软件开发时间也减少了人力成本，便于实现大批量生产和推广。因此，研发生产用户可编程的通用的基于802.11b的无线扫描终端势在必行。
802.11b采用2.4GHz直接序列扩频，最大数据传输速率为11Mbps，无需直线传播。动态速率转换，当射频情况变差时，可将数据传输速率降低为5.5、2、1Mbps。且在2、1Mbps时速率与802.11兼容。支持的范围是在室外300米，在办公环境中最长达100米。802.11b使用于以太网类似的连接协议和数据包确认，来提供可靠的数据传输和网络带宽的有效使用。
该终端系统内嵌基于802.11B的无线收发模块，可以实时的将用户数据通过WLAN(无线局域网)传输到数据服务器进行汇总处理，方便与PC交换数据，同时提供一个集编辑、编译和通信三大功能的集成开发平台，用户用C语言开发应用程序。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种基于802.11b的便携式数据采集终端。该终端除了具备通用性能外，还必须结合我国国情，既能满足不同用户的使用需求，又要做到良好的兼容性，同时还要做到操作简便，普通劳动者都可以轻松上手。
本实用新型包括微处理器、显示模块、实时钟、晶振、无线模块、复位电路、JTAG接口、存储器、电量检测、键盘检测、扫描模块、电源模块及蜂鸣器、扫描指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展；其中显示模块的端口对应连接微处理器的P0.10～P0.12、P0.21～P0.25和P0.26～P0.29端口，实时钟的端口对应连接微处理器的SCL和SDA端口，晶振的端口对应连接微处理器的XTAL1、XTAL2端口，无线模块的端口对应连接微处理器的SCK、MISO、MOSI、SPI SS、SPI INT端口，复位电路的端口对应连接微处理器的RESET端口，JTAG接口的端口对应连接微处理器的TCK、TMS、TDI和TDO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，电量检测的端口对应连接微处理器的AIN4和AIN5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、P2.24、P2.25和P2.28端口，扫描模块的端口对应连接微处理器的RXD1、TXD1端口、P0.3端口和P3.28～P3.29端口。扫描器的输入端通过扫描模块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P1.25端口上。FLASH存储器芯片中还固化有嵌入式软件。
本实用新型是将条码扫描、无线传输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，可以通过无线模块将数据同步传输到用户的PC机上进行数据的汇总及分析处理。
本实用新型集成了自主研发的嵌入式操作系统——HQOS，ARM结构CPU硬件平台、激光扫描和基于802.11b传输标准的无线通信模块等；成本低、操作简单，可设备间进行无线通讯，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为本实用新型实施例的功能结构框图
附图2为本实用新型实施例的逻辑原理框图
附图3为本实用新型实施例的CPU原理图
附图4为本实用新型实施例的存储器原理图
附图5为本实用新型实施例的外围电路原理图(图中各电路标注：1.键盘检测2.键盘背光控制3.液晶模块接口4.中断5.蜂鸣器6.液晶背光7.扫描模组)
附图6为本实用新型实施例的电源管理电路原理图
附图7为本实用新型实施例的无线模块原理图
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的实施例进行具体说明：
参考附图1、2，本实用新型包括微处理器(1)、显示模块(2)、实时钟(3)、晶振(4)、无线模块(5)、复位电路(6)、JTAG接口(7)、存储器(8)、电量检测(9)、键盘检测(10)、扫描模块(11)、电源模块(12)及蜂鸣器、扫描指示灯、背光灯、感光二极管和系统总线扩展；其中显示模块(2)的端口对应连接微处理器(1)的P0.10～P0.12、P0.21～P0.25和P0.26～P0.29端口，实时钟(3)的端口对应连接微处理器(1)的SCL和SDA端口，晶振(4)的端口对应连接微处理器(1)的XTAL1、XTAL2端口，无线模块(5)的端口对应连接微处理器(1)的SCK、MISO、MOSI、SPI SS、SPI INT端口，复位电路(6)的端口对应连接微处理器(1)的RESET端口，JTAG接口(7)的端口对应连接微处理器(1)的TCK、TMS、TDI和TDO端口，存储器(8)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(1)的D0～D15端口，电量检测(9)的端口对应连接微处理器(1)的AIN4和AIN5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、P2.24、P2.25和P2.28端口，扫描模块(11)的端口对应连接微处理器(1)的RXD1、TXD1端口、P0.3端口和P3.28～P3.29端口。扫描器的输入端通过扫描模块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P1.25端口上。
参考附图3～7，在本实用新型实施例中，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；实时钟3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；晶振4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；无线模块5用于将扫描到的数据实施无线传输到后台的服务器进行数据的汇总；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；JTAG接口7可对CPU芯片内部的所有部件进行访问，通过该接口可对系统进行调试、编程等；存储器8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；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；扫描模块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。
本实用新型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 |
| SRAM+FLASH | S71PL254JC0 | FPBGA84 |
| CPU | LPC2220 | LQFP144 |
| 无线模块 | BGW200 | LCC68 |
| 复位芯片 | IMP811SEUS-T | SOT-143 |
| DATAFLASH | AT25F1024 | SOP8 |
| 电源管理芯片 | Sp6201-3.3/3.0 | SOT23-5 |
| 电源管理芯片 | SP6648 | MSOP-10 |
| 时钟芯片 | X1206V81 | TSSOP8 |
本实用新型实施例已达到的功能和目标：
(1)激光扫描器和无线传输模块一体化；
(2)自动识别绝大多数主流条码码制，包括UPC/EAN，Code39，Code128，交叉2/5码，MSI/P1essey，Codabar等；
(3)高速采集，高速解码，高速数据传输；
(4)无需额外电池或特殊电源适配器，此扫描枪从主机处取电；
(5)超省电的电池方案，在扫描枪闲置时，取电几个毫安，大大延长了主机的电池寿命；
(6)图形化操作界面，人机交互界面友好；
(7)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32M字节。
(8)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。
(9)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。
(10)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。
具体技术指标：
| 性能指标 | ||
| CPU | 32位RISC CPU | |
| 内存 | 8M SRAM+8M Flash ROM | |
| 显示 | 尺寸 | 160*105点(STN) |
| 字体尺寸 | 12点、16点、20点 | |
| 背光 | LED方式 | |
| LED指示 | 红、绿双色 | |
| 扫描器 | 方式 | 半导体激光 |
| 分辨率 | 0.125mm | |
| 扫描速度 | 100次/秒 | |
| 扫描距离 | 约40-300mm(分辨率为1.0mm) | |
| 无线接口 | 无线局域网 | IEEE802.11b |
| 通信速率 | 11Mbps | |
| RF | 2.4G | |
| 调制 | 直扩(DS) | |
| 传输距离 | 室外可达300米、室内可达100米 | |
| 电源 | 电池寿命 | 约170小时(假设每10秒扫描2次) |
| 备用时间 | 约72小时(假设锂电池充电充足) | |
| 外观 | 尺寸 | 146(L)mm*55(W)mm*35(H)mm(最大值) |
| 重量 | 170克 | |
| 操作环境 | 操作温度 | -5℃-50℃ |
| 存储温度 | -10℃-50℃ | |
| 操作湿度 | 相对湿度30～80％(无冷凝) | |
| 存储湿度 | 相对湿度30～90％(无冷凝) | |
| 抗跌落 | 1.5米混凝土地面跌落 | |
| 防尘/防水级别 | IP54 | |
Claims (2)
1.基于802.11b的便携式数据采集终端，其特征在于：包括微处理器(1)、显示模块(2)、实时钟(3)、晶振(4)、无线模块(5)、复位电路(6)、JTAG接口(7)、存储器(8)、电量检测(9)、键盘检测(10)、扫描模块(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、P0.21～P0.25和P0.26～P0.29端口，实时钟(3)的端口对应连接微处理器(1)的SCL和SDA端口，晶振(4)的端口对应连接微处理器(1)的XTAL1、XTAL2端口，无线模块(5)的端口对应连接微处理器(1)的SCK、MISO、MOSI、SPI_SS、SPI_INT端口，复位电路(6)的端口对应连接微处理器(1)的RESET端口，JTAG接口(7)的端口对应连接微处理器(1)的TCK、TMS、TDI和TDO端口，存储器(8)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(1)的D0～D15端口，电量检测(9)的端口对应连接微处理器(1)的AIN4和AIN5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、P2.24、P2.25和P2.28端口，扫描模块(11)的端口对应连接微处理器(1)的RXD1、TXD1端口、P0.3端口和P3.28～P3.29端口。
2.根据权利要求1所述的基于802.11b的便携式数据采集终端，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模块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P1.25端口上。
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Cited By (3)
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| CN101350122B (zh) * | 2008-09-01 | 2010-06-23 | 无锡市同威科技有限公司 | 一种用于监管贴有监管码产品的pos解码器 |
| CN101656574B (zh) * | 2009-07-21 | 2012-01-25 | 中国船舶重工集团公司第七一七研究所 | 便携式无线激光通信端机 |
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