基于嵌入式的无线条码扫描仪系统的设计

1、基于嵌入式的无线条码扫描仪系统的设计条码技术是自动识别技术中最成熟，也是应用最广泛和最胜利的技术。条码技术为迅速精确的数据采集、数据录入提供了有效、牢靠的手段，他与计算机、网络通讯等一起构成了现代商业的基础。条码符号制作简单，扫描操作容易易行，信息采集速度快，采集信息量大，设备结构容易，成本低。因此在大型超市和物流系统中有着广泛的运用。传统的在线采集终端与计算机之间由电缆衔接传输数据，不能脱机用法。因此，在线式数据采集终端必需安装在固定的位置，并且需把带条码符号的物品拿到扫描器前阅读。因为在线式数据采集终端在用法距离上有一定的限制，使其不能应用在需要脱机用法的场合，如较大新库存盘点，大件物品的

2、扫描等。为了弥补在线式数据采集终端的不足之处，无线数据采集终端应运而生。而目前市面上的无线条码扫描仪传输距离普通为30100m的范围内。本系统所设计的基于的无线条码扫描仪，传送距离可达800 m，并且系统本身具有一定的数据处理功能，很大程度上提高了无线条码扫描的距离，增加了系统的功能。2 系统设计囫囵嵌入式无线条码扫描系统由3部分组成，一是数据采集与放射装置，主要由lpc2142和adf7020无线收发芯片构成；二是数据接收和终端接口，由adf7020为核心构成的接收电路，并由lpc2142举行数据处理和与终端主机举行数据传输；三是host主机数据库管理系统，对收集到的条码数据举行管理。21

3、系统硬件构成系统总体结构框图1所示。系统工作原理如下：条码扫描仪读取条码信息，通过条码扫描仪自带的接口，和嵌入式接收装置衔接并传输数据。lpc2142将接收的数据通过串口送给adf7020，adf7020再通过无线网络发给无线接收设备。与host衔接的无线接收装置接收到数据后，将数据通过串口传到host主机，由主机上的应用数据系统对数据举行处理。22 主要芯片介绍本系统所用法的主要芯片分离是philips公司的lpc2142 嵌入式芯片和公司adf7020无线收发芯片。221 lpc2142芯片介绍lpc2142是基于一个支持实时和嵌入式跟踪的3216位arm7tdmis cpu的微控制器，并

4、带有32kb和512 kb嵌入的高速flash存储器。128位宽的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行。对代码规模有严格控制的应用可用法16位thumb模式将代码规模降低超过30，而性能的损失却很小。较小的封装和很低的功耗使lpc2142特殊适用于拜访控制pos机等小型应用中；因为内置了宽范围的串行通信接口(从usb 20全速器件、多个uart，spi，ssp到i2c)和840kb的片内sram，他们也十分适合于通信网关、协议转换器、软modem、语音识别、低端成像，为这些应用提供大规模的缓冲区和强大的处理功能。多个32位定时器、1个或2个10位，10位，通道、45个

5、高速gpio以及多达9个边沿或电平触发的外部中断管脚，使他们特殊适用于工业控制和医疗系统。lpc2142是属于工业级的应用芯片，其工作温度为-40+85，具有最优化的电池消耗，特殊适合运用在小型手持系统之中。在本系统运用中，lpc2142起到2个作用，在数据采集与放射装置端，其作用是通过接口电路，接收条码扫描仪的扫描信息，并将其存储在自带的存储器中，最后数据传送到放射模块。在数据接收和终端接口电路端，他的作用是接收从接收模块输送来的数据，并通过其接口电路将数据传输到终端主机。222 adf7020芯片介绍adf7020是adi公司的产品，是一种低功耗，低ifism频段，工作在433 mhz，8

6、68 mhz和915 mhz，2336 v，可编输出功率从-1613 dbm，1 kbsfsk模式的接收敏捷度为-1175 dbm或96 kbs的-1105 dbm，接收模式的功率为20 ma，10 dbm输出的发送模式的功率为30 ma，其他特性包括vco，分数n pll，片内7位adc，数字接收信号强度指示(rssi)，温度以及全自动afc回路，关断模式的小于1a，在信号良好的状况下，传输距离可达800 m。在低成本数据传输器，遥控平安系统，无线测量和无键盘输入方面有很大的应用前景。在本系统中，adf7020是无线数据通信模块的主要芯片，利用芯片本身集成的、滤波、放大、数字信号处理的模块，

7、搭建收发一体的无线通信模块。因为芯片无线通信距离远及其高度的集成化，使得无线模块电路设计容易，调试便利，系统工作也更稳定。23 主要电路介绍本系统硬件电路分为3个部分：条码扫描仪和lpc2142之间的数据传输接口；数据无线收发电路；lpc2142和终端主机之间的接口电路，本系统采纳串口与主机举行数据通讯。主要电路的设计介绍如下：231 条码接收电路目前绝大多数条码扫描仪的数据接口有usb和串口2种形式，usb接口数据传输速度快和安装容易的优点。在系统设计中，我们采纳usb接口的扫描仪。条码扫描仪读取条码信息后，通过usb将条码信息传送入lpc2142，lpc2142接收到条码信息后，驱动无线模

8、块将数据发送出去。lpc2142带有usb设备控制器，他由寄存器接口、串行接口引擎、端点缓冲存储器和dma控制器组成。串行接口引擎对usb数据流举行译码，并将数据写入相应的端点缓冲存储器。通过该控制器挺直与usb接口的设备相连，其衔接2所示。232 无线收发模块电路adf7020芯片集成了完整的无线收发电路。在接收模式下，相当于一个传统的超外差接收器，rf(射频)输入信号通过从rfin管脚引出的天线，经lna(低噪声)放大后翻转进入混频器，通过混频器混频产生if(中频)信号。在if处理阶段，该信号在送入解调器前被放大和滤波。解调后从引脚data io输出解调数字信号，解调信号的同步由芯片提供的

9、时钟信号完成。adf7020芯片自带sdata、dataio两个串行接口实现数据收发功能，能够与多种(msc51，arm，等)挺直兼容衔接。在本系统中，lpc2142和adf7020无线收发模块之间通过串口相连，采纳sp3232e芯片举行rs232电平转换。详细电路3所示。3 系统软件设计系统软件设计包括usb的驱动和基于usb的数据传输，无线数据的收发，终端主机上数据库应用程序的开发。31 usb的驱动和基于usb的数据传输本系统的usb通信采纳标准usb2o协议，与usb控制器之间12 mbs的数据传输。该软件编程是用实现的，通信过程主要包括2部分：并口数据的采集和初始化。并口数据的采集是

10、通过轮询的方式来举行的。在系统上电后，lpc2142扫描usb端口，当条码扫描仪预备工作，发送哀求接收数据信号时，lpc2142接收到信号后，则从条码扫描仪的数据端口将并口数据读出。利用lpc2142芯片自带的串行接口引擎对usb数据流举行译码，并将数据写入相应的端点缓冲存储器。在从条码扫描仪向lpc2142举行数据传输过程中，lpc2142向条码扫描仪发送一个in令牌，在条码扫描仪接收到令牌后对数据举行响应。初始化过程分2部分：arm芯片的初始化和条码扫描仪的初始化。arm芯片的初始化过程就是挺直向相应的io口写初始化值及设置，调用函数watchdog_init()实现设置看门狗。条码扫描仪

11、的初始化包含以下一些步骤：猎取设备描述符、设置条码扫描仪usb地址、猎取配置描述符、加载usb配置值、发送数据接收符。32 无线数据的收发无线数据收发软件设计，首先是在lpc2142接收到条码扫描仪发送的数据后，发送一个信号给无线发送模块，两模块之间的衔接是采纳rs 232转接器来实现，在接收到lpc2142的发送信号后，无线模块返回接收信号，并打开rs 232转接器，lpc2142接收到信号后，发送数据到收发模块，收发模块具有接收和发送的功能，在软件的控制下实现数据收发。33 数据库应用程序本系统可为中、小型规模企业用户提供完整的库存业务管理和物料管理计划。他能彻底充实企业库房管理不畅、货物调配不准时、库存查询繁琐、库管人员太忙等不良工作情况。本系统数据库系统包含：基础档案、系统管理、库