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可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的制作方法

文檔序號:7821276閱讀:165來源:國知局
專利名稱:可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的制作方法
技術領域
本實用新型涉及掃描技術,尤其涉及一種可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,具體的說是能夠讀取、存貯、識別或解碼圖文或者條碼信息并通過無線通訊網絡發(fā)送的線性掃描裝置。
背景技術
現今的無線通訊技術應用非常普及,用戶之間的信息交換極其頻繁,容量越來越大,現有的手動輸入信息交流和語音交流不能滿足及時、高容量、高精確性的要求。目前廣泛使用的掃描器一般與電腦配合使用,掃描獲得的信息要經過電腦才可以上載或者轉送,給使用者帶來了極大的不便。
實用新型內容本實用新型的目的在于公開一種可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,該裝置通過線性掃描讀取圖文或者條碼信息,并能及時通過無線通訊網絡發(fā)送出去。
本實用新型一種可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,包括無線通訊裝置,能對圖文或者條碼進行逐行掃描的線掃描器以及連接在所述無線通訊裝置和線掃描器之間的連接部件;所述連接部件包括開啟掃描功能的掃描啟動裝置和降低裝置功率消耗的功率開關電路;所述掃描啟動裝置連接所述無線通訊裝置中所包括的主處理器的通用輸入輸出端口GPIO1;所述主處理器的串行外設接口SPI的使能端EN通過功率開關電路連接所述線掃描器的線掃描輸入信號端VIN;所述串行外設接口SPI的同步時鐘信號CLK直接連接所述線掃描器的時鐘端口CLK;所述主處理的通用輸入/輸出接口GPIO2產生的線圖像掃描啟動脈沖SP直接連接所述線掃描器的線圖像采樣啟動脈沖信號輸入端;線掃描器輸出的數字化的線掃描輸出信號VOUT直接連接所述串行外設接口SPI。
本實用新型還包括以下技術特征,所述的線掃描器包括將模擬光電傳感器輸出信號轉換成二值化的線掃描輸出信號VOUT的模擬電壓二值化電路,所述模擬電壓二值化電路包括峰值保持電路、分電壓網絡和高速比較器;圖像傳感器輸出信號V同時輸入峰值保持電路和高速比較器,峰值保持電路的輸出經過分電壓網絡輸入高速比較器,高速比較器輸出數字線掃描輸出信號VOUT。線掃描器也可以將模擬光電傳感器輸出信號轉換成數字的線掃描輸出信號VOUT的A/D轉換器。
本實用新型還包括以下技術特征,所述的連接部件還包括分頻電路、計數器、邏輯控制電路和輸出允許控制器;所述掃描啟動裝置的輸出信號分別輸入功率開關電路和輸出允許控制器,輸出允許控制器輸出線掃描輸入信號VIN到線掃描器;主處理器的主時鐘頻率MCLK輸入分頻電路,分頻電路輸出兩個信號MC1和MC2并分別連接到計數器和邏輯控制電路,計數器的輸出連接邏輯控制電路,邏輯控制電路的輸出連接輸出允許控制器,輸出允許控制器的輸出同時輸入主處理器的INT端口和線掃描器的線圖像掃描啟動脈沖SP端口。掃描啟動裝置是輸入掃描啟動信號的手動按鍵,或者是接觸被掃描物體時可以產生掃描啟動信號的接觸感應傳感器。
本實用新型還包括以下技術特征,所述線掃描器包括電路板、圖像傳感器、光源、透鏡和玻璃;所述光源均勻照亮被掃描物體的被掃描行,來自被掃描物體的反射光透過玻璃進入透鏡,成像在圖像傳感器上,圖像傳感器的輸出信號在電路板上被讀出并放大和模數轉換后輸出VOUT。
本實用新型還包括以下技術特征,所述的無線通訊裝置、連接部件和線掃描器集成于一個外殼內;或者分成可以獨立使用的無線通訊裝置、封裝一體的連接部件和線掃描器,上述兩者之間通過剛性連接器,或者柔性連接線組合。線掃描器和所述無線通訊裝置沿長邊組合,也可以沿短邊組合。
本實用新型的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,通過連接部件連接無線通訊裝置和線掃描器,利用線掃描器掃描獲取圖文或者條碼信息,解碼或者識別后,利用無線通訊裝置根據如GSM、GPRS等各種現有通信協(xié)議將信息無線收發(fā)。由于在連接裝置中使用掃描啟動裝置和功率開關電路,本實用新型在待機、休眠及非掃描工作下狀態(tài)下,能夠關斷所述線掃描器的電源,實現其在非工作狀態(tài)下的零功耗,而無線通訊裝置能繼續(xù)正常工作。


下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明,附圖中圖1是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的功能框圖;圖2是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的細化功能框圖;圖3是本實用新型中連接模塊的的原理框圖;圖4是本實用新型中主時鐘分頻部分的原理框圖;圖5是本實用新型采用數字信號輸出方式時輸出電路部分的原理框圖;圖6是本實用新型中線性掃描裝置掃描器控制和輸出信號時序圖;圖7是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置優(yōu)選實施例的立體結構示意圖;圖8是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置第二實施例的立體結構示意圖;圖9是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置第三實施例的立體結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的實施,以現有無線通訊技術和掃描技術為基礎,通過專門設計的連接部件將兩者結合,從而實現正確快速地讀取信息,并及時發(fā)送的目的,而且實現簡單,結構緊湊。
請一并參閱圖1和圖2,圖1是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的功能框圖,圖2是本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的細化功能框圖。本實用新型的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置主要由無線通訊裝置器30、線掃描器50和連接部件40組成。其中,所述的無線通訊裝置器30具有一主控模塊32,無線收發(fā)模塊33,天線34,接口35,鍵盤36以及顯示部件37。所述無線通訊裝置器30可以根據如GSM、GPRS等各種現有通信協(xié)議進行信息無線收發(fā)。
圖3是本實用新型中連接模塊的原理框圖;如圖3所示,所述的主控模塊32內部有一個主處理器31和緩沖存儲器38,所述主處理器31可以控制本裝置進行信息無線收發(fā)、顯示和圖文信息讀取,并通過所述緩沖存儲器38儲存圖文信息,所述的信息無線收發(fā)和顯示功能,可以利用現有的如移動電話等無線通訊技術實現。所述的主處理器31還具有兩個通用輸入/輸出接口GPIO1、和GPIO2和串行外設接口SPI。所述連接部件40包括電路連線、掃描啟動裝置41和功率開關電路42。所述的掃描啟動裝置41可以是一個按鍵,也可以是一個掃描介質接觸感應傳感器。例如按住按健啟動掃描、松開按鍵結束掃描;或者應用接觸傳感器時,檢測到接觸掃描介質時啟動、檢測到離開介質時結束。在便攜式裝置中,需要盡量降低電源的功率消耗,本實用新型的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置有三種工作狀態(tài)在線、待機及休眠,在待機、休眠及非掃描工作下狀態(tài)下,所述功率開關電路42將關斷所述線掃描器50的電源,實現其在非工作狀態(tài)下的零功耗,而此時無線通訊裝置30能繼續(xù)正常工作。
當掃描啟動裝置41喚醒線掃描器50,即按下所述按鍵,或所述傳感器感應到所述線掃描器50接觸到掃描介質后,所述掃描啟動裝置41產生一信號,并傳到所述主處理器31的通用輸入/輸出接口GPIO1處,所述主處理器31就調用圖像掃描處理程序,置串行外設接口SPI的使能線EN有效,向所述線掃描器50傳送線掃描輸入信號VIN,從而開啟所述線掃描器50的電源和點亮其光源53(如圖9所示)。此時,所述主處理器31的定時器(圖中未示出)產生一定時間間隔的線圖像掃描啟動脈沖SP,通過所述主處理器31的通用輸入/輸出接口GPIO2傳送到所述線掃描器50的線圖像采樣啟動脈沖信號輸入端,所述線掃描器50開始工作。串行外設接口SPI的同步時鐘信號CLK可以直接與所述線掃描器件50的時鐘信號輸入端口連接,作為線圖像采樣同步時鐘。
圖4是本實用新型中主時鐘分頻部分的原理框圖;當所述主處理器31沒有空余的時鐘信號可用時,可以采用主時鐘分頻加上數字邏輯控制的方式來獲得線圖像采樣啟動信號SP,此時連接部件40除具有所述掃描啟動裝置41和功率開關電路42外,還包括一些必要的電路和器件。如圖4所示,當所述掃描啟動裝置41工作時,所述功率開關電路42開通,并啟動輸出允許控制器46,所述線掃描器50處于工作狀態(tài),主處理器31的主時鐘頻率MCLK通過分頻電路43獲得信號MC1和MC2,MC1經過計數器44后進入邏輯控制電路45,信號MC2直接進入邏輯控制電路45,經過邏輯控制電路45處理,獲得線圖像掃描啟動脈沖SP,所述的線圖像掃描啟動脈沖SP除了連接到所述線掃描器50之外,還與所述主處理器31的中斷輸入腳INT相連,從而使用中斷程序來同步線圖像數據采樣過程。
圖4描述的是在處理模塊定時器或GPIO口不足的情況下,利用主時鐘由外部產生SP信號的框圖,此時圖像數據的輸入仍然需要使用SPI接口。此框圖只是描述了SP的產生及處理器對SP的檢測,以及CLK信號產生的MC1(連接到線掃描裝置以及SPI口的CLK端)。分頻電路產生點同步時鐘MC1及產生線圖像傳感器需要的SP脈沖寬度時鐘MC2,MC1經過計數器(控制行采樣寬度)產生SP信號頻率,經過邏輯控制電路的處理產生具有n倍于點同步時鐘信號頻率及MC2脈沖寬度的原始SP信號。掃描啟動裝置可以為掃描啟動按鍵,當按下按鍵時,打開線掃描電源,同時輸出用于啟動行掃描工作的SP信號。
本實用新型的線掃描器50采用了數字信號輸出方式,圖5是本實用新型采用數字信號輸出方式時輸出電路部分的原理框圖,圖中是在線掃描器50內部的模擬電壓二值化電路。如圖5所示,圖像傳感器輸出的信號V經峰值保持電路510處理,進入到分電壓網絡511,得到圖像傳感器暗電平V1和另一電壓值V2,所述V2進入高速比較器612和圖像傳感器輸出的信號V比較,從而獲得線掃描輸出信號VOUT。在此設計中采用了動態(tài)閥值方案,它可以根據掃描介質的發(fā)射光學特征及掃描圖像的明暗變化自動調節(jié)二值化的閥值,獲得較好的黑白圖像效果。如果在需要灰度或彩色掃描的時候,線掃描輸出信號是具有圖像亮度信息的模擬電平,可以在與之接口的電路中增加A/D模數轉換器(圖中未示出)。掃描后的圖像數據可以采用直接存儲器DMA存取方式直接寫入所述緩沖存儲器38,也可以在主處理器31的控制下寫入。
圖5中,圖像峰值保持電路用于保持產生掃描介質反射的亮電平(最高值),而圖像傳感器的暗電平(最低值)可以采用穩(wěn)壓器產生,因為對于同一型號的線圖像傳感器而言,暗電平是一個固定的給定參考電壓值。最高值和最低值代表了此介質所產生圖像模擬信號灰階的最大值和最小值,在進行二值化處理時的閥值就是居于此兩點中間的一個值,此閥值可以直接用電阻分壓的方式產生,即分電壓網絡是線性的比例分壓器。
如圖6所示是所述線掃描器50的控制線及其信號輸出時序圖。該圖標示了線圖像傳感器各信號間的時序關系。其中SP為行掃描啟動時鐘、CLK為點采樣同步時鐘、VOUT為圖像數據輸出信號,SP的脈沖間距為行掃描周期,線掃描器接到在SP脈沖后,需要n個CLK周期來初始化傳感芯片,在第n+1個CLK時鐘時,VOUT開始輸出數字二值化圖像,CLK為VOUT的采樣同步時鐘。在傳輸了m(根據需要掃描的長度有所不同)個點圖像數據之后,VOUT結束此行的數據輸出,等待下一個行掃描脈沖。在不對光源點亮進行單獨控制的場合,行掃描周期就是傳感器的行曝光周期。
本實用新型的線掃描器50一般包括電路板51、圖像傳感器52、光源53、透鏡54和玻璃55,其外形輪廓可以是長方體,一般圖像傳感器52沿著該長方體較長的一個邊排列,如圖7所示。光源53均勻照亮被掃描物體的被掃描行,來自被掃描物體的反射光透過玻璃55進入透鏡54,成像在圖像傳感器52上,圖像傳感器52的輸出信號在電路板51上被讀出并放大和模數轉換并輸出VOUT。本實用新型的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,所述線掃描器50逐行讀取圖文信息,并進行數字化處理,以獲得數字化的線掃描輸出信號VOUT,所述的線掃描輸出信號VOUT直接連接于所述主處理器31串行外設接口SPI的數據輸入端口DATA,如圖3所示。
如圖7、8、9所示是本實用新型的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置的立體結構示意圖。如圖所示,所述的無線通訊裝置30和線掃描器50可以集成于一體,結構小巧,只比普通手機略大;也可以分別獨立,通過特定連接裝置組合。本實用新型的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置不管是一體化還是相互獨立,所述線掃描器50可以安裝在所述無線通訊裝置30的長邊,也可以安裝在短邊。當所述的無線收發(fā)裝置30和線掃描器50分別獨立時,所述的連接裝置可以是一種剛性連接器56,也可以是一種柔性連接線57,所述連接裝置的接口可以采用RS232、USB等接口,也可以采用非標準接口。
本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置所掃描的對象,可以是條碼,也可以是其他圖文內容。在掃描完成后,圖像數據可以通過網絡發(fā)送給服務器主機,在主機內進行相關解碼或識別,然后再發(fā)送回來。本實用新型可以無線收發(fā)的線性掃描裝置也可以內部安裝條碼解碼程序或光學符號識別軟件OCR,將讀取的條碼信息或其他圖文內容分別進行解碼或識別,并存貯在本機或發(fā)送。此時可以在逐行掃描的同時對掃描獲得的數據解碼、識別和發(fā)送,也可以在掃描全部完成后再解碼識別,經顯示部件37由使用者確認后再發(fā)送。
權利要求1.一種可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,包括無線通訊裝置(30),其特征在于,還包括能對圖文或者條碼進行逐行掃描的線掃描器(50)以及連接在所述無線通訊裝置(30)和線掃描器(50)之間的連接部件(40);所述連接部件(40)包括具有開啟掃描功能的掃描啟動裝置(41)和降低裝置功率消耗的功率開關電路(42);所述掃描啟動裝置(41)連接所述無線通訊裝置(30)中所包括的主處理器(31)的通用輸入輸出端口GPIO1;所述主處理器(31)的串行外設接口SPI的使能端EN通過功率開關電路(42)連接所述線掃描器(50)的線掃描輸入信號端VIN;所述串行外設接口SPI的同步時鐘信號CLK直接連接所述線掃描器(50)的時鐘端口CLK;所述主處理(31)的通用輸入/輸出接口GPIO2產生的線圖像掃描啟動脈沖SP直接連接所述線掃描器(50)的線圖像采樣啟動脈沖信號輸入端;線掃描器(50)輸出的數字化的線掃描輸出信號VOUT直接連接所述串行外設接口SPI。
2.如權利要求1所述的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,所述線掃描器(50)包括將模擬光電傳感器輸出信號轉換成二值化的線掃描輸出信號VOUT的模擬電壓二值化電路,所述模擬電壓二值化電路包括峰值保持電路(510)、分電壓網絡(511)和高速比較器(512);圖像傳感器輸出信號V同時輸入峰值保持電路(510)和高速比較器(512),峰值保持電路(510)的輸出經過分電壓網絡(511)輸入高速比較器(512),高速比較器(512)輸出數字線掃描輸出信號VOUT。
3.如權利要求1所述的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,所述線掃描器(50)包括將模擬光電傳感器輸出信號轉換成數字的線掃描輸出信號VOUT的A/D轉換器。
4.如權利要求1所述的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,所述連接部件(40)還包括分頻電路(43)、計數器(44)、邏輯控制電路(45)和輸出允許控制器(46);所述掃描啟動裝置(41)的輸出信號分別輸入功率開關電路(42)和輸出允許控制器(46),輸出允許控制器(46)輸出線掃描輸入信號VIN到線掃描器(50);主處理器(31)的主時鐘頻率MCLK輸入分頻電路(43),分頻電路(43)輸出兩個信號MC1和MC2并分別連接到計數器(44)和邏輯控制電路(45),計數器(44)的輸出連接邏輯控制電路(45),邏輯控制電路(45)的輸出連接輸出允許控制器(46),輸出允許控制器(46)的輸出同時輸入主處理器(31)的INT端口和線掃描器(50)的線圖像掃描啟動脈沖SP端口。
5.如權利要求1所述的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,使所述線掃描器(50)在不掃描時處于不消耗功率的關閉狀態(tài)的所述掃描啟動裝置(41)是輸入掃描啟動信號的手動按鍵,或者是接觸被掃描物體時可以產生掃描啟動信號的接觸感應傳感器。
6.如權利要求1所述的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,所述線掃描器(50)包括電路板(51)、圖像傳感器(52)、光源(53)、透鏡(54)和玻璃(55);所述光源(53)均勻照亮被掃描物體的被掃描行,來自被掃描物體的反射光透過玻璃(55)進入透鏡(54),成像在圖像傳感器(52)上,圖像傳感器(52)的輸出信號在電路板(51)上被讀出并放大和模數轉換后輸出信號VOUT。
7.如權利要求1至6所述的任一種可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,所述的無線通訊裝置(30)、連接部件(40)和線掃描器(50)集成于一個外殼內;或者分成可以獨立使用的無線通訊裝置(30)、封裝一體的連接部件(40)和線掃描器(50),上述兩者之間通過剛性連接器(56),或者柔性連接線(57)組合。
8.如權利要求7所述的可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,其特征在于,所述線掃描器(50)和所述無線通訊裝置(30)沿長邊組合,也可以沿短邊組合。
專利摘要本實用新型涉及一種可以無線收發(fā)的線性掃描裝置,可以對圖文或者條碼掃描識別后傳送。包括無線通訊裝置,線掃描器以及連接部件;連接部件包括掃描啟動裝置和功率開關電路;掃描啟動裝置連接所述無線通訊裝置中所包括的主處理器的通用輸入輸出端口GPIO1主處理器串行外設接口SPI的使能端EN通過功率開關電路連接線掃描器的輸入信號端VIN;串行外設接口SPI的同步時鐘信號CLK直接連接線掃描器的時鐘端口CLK;主處理的通用輸入/輸出接口GPIO2產生的線圖像掃描啟動脈沖SP直接連接所述線掃描器的線圖像采樣啟動脈沖信號輸入端;線掃描器輸出的數字化的線掃描輸出信號VOUT直接連接所述串行外設接口SPI。
文檔編號H04B7/00GK2691171SQ0322495
公開日2005年4月6日 申請日期2003年4月3日 優(yōu)先權日2003年4月3日
發(fā)明者張偉, 顧成武, 呂迎豐, 張斧, 丁曉云 申請人:深圳矽感科技有限公司
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