CN201576291U - 高速二维条码扫描器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速二维条码扫描器，包括壳体及其内部的控制电路，其主要技术特点是：控制电路由主控制器、图像传感器、串行通信模块、存储器连接构成并与电源模块相连接，主控制器的视频输入端口与图像传感器的数据输出端口相连接，主控制器的I2C端口与串行通信模块相连接，主控制器的I/O端口与存储器相连接，电源模块和串行通信模块均与壳体上设置的接口插座相连接。本实用新型设计合理，将高性能多媒体数字信号处理器和高性能图像传感器结合在一起，并且通过补光电路增加现场的光线，提高了扫描速度和扫描清晰度，具有功能丰富、解码速度快、可靠性高、便于使用和维修等特点，可广泛应用在扫描速度要求快及环境复杂等场合。
Description
技术领域
本实用新型属于条形码扫描器领域，尤其是一种高速二维条码扫描器。
背景技术
目前，随着信息化和自动化程度的不断提高，条形扫描器在各行各业得到了广泛的应用，如在生产过程管理、销售管理、库存管理、物流管理等领域。在自动化程度高、物流量大的应用场所，条码扫描器成为实现自动化控制的必要技术手段和保障。条形码按维数分可分为一维条形码和二维条形码，由于二维条形码具有信息容量大、可靠性高、保密防伪性强、易于制作、成本低等优点，因此二维条码扫描器得到了越来越广泛的应用。现有的二维条码扫描器大多是商业用扫描器，其解码速度慢、可靠性差，很难应用于复杂的工业场合。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种解码速度快、稳定性高并适用于复杂工业场合的高速二维条码扫描器。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种高速二维条码扫描器，包括壳体及其内部的控制电路，控制电路由主控制器、图像传感器、串行通信模块、存储器连接构成并与电源模块相连接，主控制器的视频输入端口与图像传感器的数据输出端口相连接，主控制器的I2C端口与串行通信模块相连接，主控制器的I/O端口与存储器相连接，电源模块和串行通信模块均与壳体上设置的接口插座相连接。
而且，所述的图像传感器的控制端口与补光电路相连接，该补光电路包括补光驱动芯片和一组高亮度发光二极管，该高亮度发光二极管安装在壳体上设置的补光窗口处。
而且，所述的主控制器的I/O端口连接触发信号输入模块和信号输出模块，该触发信号输入模块和信号输出模块的另一端与壳体上设置的接口插座相连接。
而且，所述的触发信号输入模块、信号输出模块均采用光电隔离芯片MOCD207-2。
而且，所述的串行通信模块由串行接口芯片和串行接口电平转换芯片连接构成，该串行接口芯片为IS16SC750，该串行接口电平转换芯片为MAX3232。
而且，所述的存储器包括SDRAM存储器和FLASH存储器，该SDRAM存储器为MT48LC4M32B2F5芯片，该FLASH存储器为SST39LF080芯片。
而且，所述的电源模块主要由二块LTC1767芯片电源芯片构成。
而且，所述的主控制器的I/O端口连接一组由发光二极管构成的工作状态指示灯。
而且，所述的主控制器的时钟输出端口连接一控制蜂鸣器工作的三极管。
而且，所述的主控制器为TMS320DM642数字信号处理器，所述的图像传感器为MT9V022芯片。
本实用新型的优点和积极效果是：
1、本条码扫描器的主控制器采用TMS320DM642高性能多媒体数字信号处理器并通过其内置的视频接口与图像传感器MT9V022相连接，具有高达60次/秒的解码速度，实现对二维条形码的高速图像采集功能，并通过串行通信模块实现与服务器或者控制终端的数据通信功能，由服务器或者控制终端上对二维条码信息进行管理，提高了数据处理能力并为自动化管理提供可靠的技术保障。
2、本条码扫描器在控制电路中设有补光电路，通过补光电路中的高亮度发光二极管可以增加扫描现场的光线，有效地减少外界光线的干扰，给图像传感器提供高信噪比的光信号，提高了扫描的清晰度，保证了在环境复杂及恶劣的工业场合可靠地工作。
3、本条码扫描器设有触发信号输入模块和触发信号输出模块，实现触发、设置等信号输入的检测，并通过信号输出模块控制外部系统或输出报警信号。
4、本条码扫描器设置有工作状态指示灯和蜂鸣器，通过工作状态指示灯能够实时显示出条码扫描器的运行状态，在扫描过程中出现异常是可以通过蜂鸣器给出提示，方便了用户的使用及维修。
5、本实用新型设计合理，将高性能多媒体数字信号处理器和高性能图像传感器结合在一起，并且通过补光电路增加现场的光线，提高了扫描速度和扫描清晰度，具有功能丰富、解码速度快、可靠性高、便于使用和维修等特点，可广泛应用在扫描速度要求快及环境复杂等场合。
附图说明
图1是本实用新型的壳体主视图；
图2是本实用新型的壳体后视图；
图3是本实用新型的控制电路方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述。
一种高速二维条码扫描器，如图1和图2所示，由壳体1及其内部的控制电路构成。在壳体的前侧设有图像传感器镜头2和补光灯发光口3，在壳体的后侧设置有四个工作状态指示灯4和接口插座5，该工作状态指示灯(如电源灯、解码指示灯、串口工作灯等)用来指示扫描器的工作状态，该接口插座包括电源接口、串行接口、信号输入接口、信号输出模块的功能引脚，用于外部电源的接入以及串行通信、信号输入输出的控制。
壳体内的控制电路，如图3所示，由主控制器、图像传感器、补光电路、串行通信模块、FLASH存储器、SDRAM存储器、触发信号输入模块、信号输出模块连接构成并与电源模块相连接。电源模块的输入端与壳体上设置的接口插座相连接，接口插座上的电源接口与外部电源相连接，电源模块将外部电源转换后为控制电路提供稳定的工作电压。控制电路的具体连接关系为：主控制器的视频输入端口与图像传感器的数据信号输出端口相连接，该图像传感器的控制端口与补光电路相连接；该主控制器还通过I2C端口与串行通信模块相连接，该串行通信模块的另一端与壳体连接到接口插座的串行接口上；该主控制器通过总线端口与由FLASH存储器及SDRAM存储器构成的存储器相连接；该主控制器还通过I/O端口与触发信号输入模块和信号输出模块相连接；主控制器还通过I/O端口连接一组由发光二极管构成的工作状态指示灯；主控制器通过时钟输出端口连接一个三极管，该三极管用来控制蜂鸣器发出报警声音。下面分别对控制电路的主要部分进行说明：
电源模块主要由两片Linear公司的LTC1767电源转换芯片构成，接口插座输入的外部电源经过滤波和稳压电路直接输入到LTC1767芯片进行电压转换，电源模块能够输出1.4V和3.3V的稳定工作电压，电源模块连接到控制电路上为控制电路供电，保证本扫描器稳定可靠的工作。
主控制器为TI公司的TMS320DM642高性能多媒体数字信号处理器，其内部具有总线端口，可扩展连接外部的FLASH存储器和SDRAM存储器，以满足程序存储和数据存储的要求，其内部包括3个视频输入端口，可以发送和接受多种格式的视频图像数据，满足了与图像传感器通信的需求，其内部包括一个I2C总线端口，可以与串行通信模块相连接，满足了与外部进行通信的需求。
存储器包括FLASH存储器和SDRAM存储器，该FLASH存储器和SDRAM存储器均通过总线方式与主控制器相连接，其中，FLASH存储器为SST39LF080芯片，具有1M字节的存储量，可将本扫描器的固件程序放在该存储器上；SDRAM存储器为MT48LC4M32B2F5芯片，具有32M字节的存储量，可将本扫描器的工作数据信息存储在该存储器上。
图像传感器采用美光公司的MT9V022芯片，它的最大分辨率为752x480，帧率高达60帧/秒，模数转换精度为10位，具有自动曝光控制功能，并具有全局快门，该图像传感器与主控制器的视频输入端口相连接，提供高质量的条形码图像信息。
补光电路由补光驱动芯片和一组高亮度发光二极管连接构成，补光驱动芯片的使能端口与图像传感器的控制端口相连接，由图像传感器控制发光二极管的工作，该组高亮度发光二极管安装在壳体上设置的补光窗口处。串行通信模块由串行接口芯片和串行接口电平转换芯片连接构成，串行接口芯片采用的飞利浦公司的IS16SC750芯片，其支持多种波特率，并具有64字节的输入输出缓存，可以实现高速大数据量通信，串行接口电平转换芯片采用MAX3232芯片，串行接口芯片通过发送端口和接收端口与串行口电平转换芯片相连接，电平转换芯片与壳体上接口插座上的串行接口相连接，实现与外部设备的串行数据通信功能。
触发信号输入模块包括两个信号输入，该信号输入模块由光电隔离集成电路MOCD207-2芯片构成，并与主控制器I/O端口相连接，其内部为两个光电隔离器件，主控制器采用中断方式实现对触发输入信号的接收，避免了外部输入信号引入的干扰，同时实现了对输入信号的实时处理。
信号输出模块包括两个信号输出，该信号输出模块由光电隔离集成电路MOCD207-2芯片构成，并与主控制器I/O端口相连接，具有输出电压高、驱动电流大的优点。
本实用新型的工作原理如下：本条码扫描器在扫描过程中，主控制器在其内部软件的控制下通过视频输入端口获取图像传感器采集的条形码图像信息，然后由解码算法进行分析处理，并通过串行通信模块向外部设备输出条形码图像信息，同时根据解码结果，控制工作状态指示灯指示工作状态，或者通过信号输出模块输出控制信号。为了弥补一些复杂环境或恶劣环境下光线的不足，主控制器通过控制补光电路驱动发光二极管发光，为图像传感器提供高信噪比的光信号。
本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (10)
1.一种高速二维条码扫描器，包括壳体及其内部的控制电路，其特征在于：控制电路由主控制器、图像传感器、串行通信模块、存储器连接构成并与电源模块相连接，主控制器的视频输入端口与图像传感器的数据输出端口相连接，主控制器的I2C端口与串行通信模块相连接，主控制器的I/O端口与存储器相连接，电源模块和串行通信模块均与壳体上设置的接口插座相连接。
2.根据权利要求1所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的图像传感器的控制端口与补光电路相连接，该补光电路包括补光驱动芯片和一组高亮度发光二极管，该高亮度发光二极管安装在壳体上设置的补光窗口处。
3.根据权利要求1所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的主控制器的I/O端口连接触发信号输入模块和信号输出模块，该触发信号输入模块和信号输出模块的另一端与壳体上设置的接口插座相连接。
4.根据权利要求3所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的触发信号输入模块、信号输出模块均采用光电隔离芯片MOCD207-2。
5.根据权利要求1所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的串行通信模块由串行接口芯片和串行接口电平转换芯片连接构成，该串行接口芯片为IS16SC750，该串行接口电平转换芯片为MAX3232。
6.根据权利要求1所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的存储器包括SDRAM存储器和FLASH存储器，该SDRAM存储器为MT48LC4M32B2F5芯片，该FLASH存储器为SST39LF080芯片。
7.根据权利要求1所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的电源模块主要由二块LTC1767芯片电源芯片构成。
8.根据权利要求1～7任一项所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的主控制器的I/O端口连接一组由发光二极管构成的工作状态指示灯。
9.根据权利要求1～7任一项所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的主控制器的时钟输出端口连接一控制蜂鸣器工作的三极管。
10.根据权利要求1～7任一项所述的高速二维条码扫描器，其特征在于：所述的主控制器为TMS320DM642高性能多媒体数字信号处理器，所述的图像传感器为MT9V022芯片。
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