基于單片機(jī)的條形碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

--可編輯修改---可編輯修改-基于單片機(jī)的條形碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)摘要:條碼技術(shù)是自動(dòng)識(shí)別技術(shù)中最成熟,也是應(yīng)用最廣泛和最成功的技術(shù)。條碼技術(shù)為快速準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)錄入提供了有效、可靠的手段,它與計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊等一起構(gòu)成了現(xiàn)代商業(yè)自動(dòng)化的基礎(chǔ),條碼符號(hào)制作容易,掃描操作簡(jiǎn)單易行,信息采集速度快采集信息量大設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低廉等優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域[1].關(guān)鍵詞:單片機(jī);條形碼;無(wú)線傳輸;掃描器；數(shù)據(jù)采集正文：條形碼（barcode）是將寬度不等的多個(gè)黑條和空白，按照一定的編碼規(guī)則排列，用以表達(dá)一組信息的圖形標(biāo)識(shí)符。常見(jiàn)的條形碼是由反射率相差很大的黑條（簡(jiǎn)稱條）和白條（簡(jiǎn)稱空）排成的平行線圖案。條形碼可以標(biāo)出物品的生產(chǎn)國(guó)、制造廠家、商品名稱、生產(chǎn)日期、圖書(shū)分類號(hào)、郵件起止地點(diǎn)、類別、日期等許多信息，因而在商品流通、圖書(shū)管理、郵政管理、銀行系統(tǒng)等許多領(lǐng)域都得到廣泛的應(yīng)用[6].一、條形碼數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)

1.1掃描器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理?xiàng)l形碼掃描內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由以下部分組成：光電掃描電路、放大整形電路、譯碼接口電路等，如圖1所示?條形碼掃描器光源發(fā)出的光線經(jīng)凸透鏡1,照射到條形碼，反射光經(jīng)透鏡2聚焦照射到光電轉(zhuǎn)換器上，通過(guò)放大整形電路轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的0,1數(shù)字信號(hào)，譯碼電路按照相應(yīng)的編碼原則將其轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字、字符息通過(guò)接口電路送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，完成條形碼辨讀的過(guò)程⑵?光電放大整形電路輸出接口<光電放大整形電路輸出接口<A圖1條形碼掃描器模塊結(jié)構(gòu)1.2條碼掃描器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)目前,條形碼掃描器常用接口有串行口、PS/2口、USB口、RJ245電話接頭等本次選用TYYS0公司KB/RS232型的條形碼掃描器，該掃描器配有PS/2,RS232兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)接口，我們選用標(biāo)準(zhǔn)的PS/2鍵盤接口和單片機(jī)通信.PS/2接口為6針接口其中只有4根有用具體定義為:1為NC（未定義）、2為SI0（數(shù)據(jù)線）、3為VCC、4為GND、5為NC（未定義）、6為SCK（時(shí)鐘線）［2］.標(biāo)準(zhǔn)PS/2接口鍵盤數(shù)據(jù)通信格式和鍵盤發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)序圖分別如圖2和圖3所示［3］.起始位01234567P停止位圖2PS/2接口鍵盤數(shù)據(jù)通信格式SCKSIO圖3條形碼掃描器發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)序由圖2,圖3可知,PS/2接口的條形碼掃描器數(shù)據(jù)通信格式與時(shí)序同于鍵盤,當(dāng)SIO和SCK同時(shí)為高電平時(shí)，條形碼掃描器可以發(fā)送數(shù)據(jù)給單片機(jī)，如果單片機(jī)將SCK拉低，則禁止條形碼掃描器發(fā)送數(shù)據(jù)[3].因此，只需單片機(jī)在要接收數(shù)據(jù)前，先把SCK和SIO都拉高，釋放總線，條形碼就能自行控制總線，完成數(shù)據(jù)正確發(fā)送，但主機(jī)可在任意時(shí)刻拉低SCK來(lái)終止掃描器發(fā)送數(shù)據(jù).根據(jù)時(shí)序圖，可把時(shí)鐘的第1個(gè)下降沿作為條形碼掃描器開(kāi)始發(fā)送數(shù)的標(biāo)志，因此,可接至單片機(jī)的外部中斷0引腳上，采用中斷方式完成數(shù)據(jù)的接收，以后每個(gè)時(shí)鐘下降沿時(shí)刻，送出的數(shù)據(jù)有效，上升沿改變數(shù)據(jù)，其同步時(shí)鐘頻率約為10?20kHz,周期為50?100g,按照上述時(shí)序進(jìn)行操作，單片機(jī)可正確讀取所有數(shù)據(jù).條形碼掃描器AT89C51單片機(jī)DE連線圖如圖4所示：圖4掃描器單片機(jī)接口條碼數(shù)據(jù)的保存與遠(yuǎn)傳2.1條碼數(shù)據(jù)處理和保存由于條形碼掃描器遵循PS/2鍵盤接口協(xié)議，針對(duì)該協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，掃描器發(fā)送給單片機(jī)的每個(gè)條形碼字符由3個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)組成，第1個(gè)字節(jié)為接通掃描碼，第2字節(jié)為斷開(kāi)標(biāo)識(shí)碼OFOH,第3個(gè)字節(jié)為斷開(kāi)掃描碼，斷開(kāi)掃描碼在數(shù)值大小上同于第1個(gè)字節(jié)的接通掃描碼?例如條碼字符為“1”，那么掃描器發(fā)送的2個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)分別為：16H-OFOH-16H,字符掃描碼大小只與鍵盤按鍵位置有關(guān)?具體字符所對(duì)應(yīng)的掃描碼可參照IBMPC/AT機(jī)鍵盤掃描碼一覽表[1].由于掃描碼的排列順序和常用的ASCU碼不同，在軟件編程上不便于操作.因此，可通過(guò)設(shè)置1個(gè)掃描碼表格，通過(guò)獲取相應(yīng)字符在表格中的偏移量便可將各種字符處理成相應(yīng)的ASCU碼.掃描出的條形碼數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)上述處理存入串行E2PROM---可編輯修改-AT24C16中,以便進(jìn)行后續(xù)處理2.2條形碼數(shù)據(jù)的顯示為方便用戶判斷條形碼是否已被正確識(shí)別,提高人機(jī)交互界面的友好程度,掃描器識(shí)別出的條形碼數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)給予顯示.顯示器件選用北京青云創(chuàng)新公司的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊LCM12864ZK,液晶顯示器件與LED相比,具有工作電壓低、功耗低、顯示信息量大、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),該顯示模塊和單片機(jī)接口支持串、并行兩種方式,帶有兩級(jí)漢字庫(kù),使得漢字的顯示更加方便.三、結(jié)論條形碼技術(shù)作為一種成熟的應(yīng)用技術(shù),具有輸入速度快（是鍵盤輸入速度的5倍）,制作打印簡(jiǎn)單,識(shí)別設(shè)備操作容易,設(shè)備成本低等優(yōu)點(diǎn),目前,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域.單片機(jī)以其成本低、擴(kuò)展性好、功能強(qiáng)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于各種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中[4].本系統(tǒng)選用AT89C51單片機(jī)及簡(jiǎn)單的邏輯器件,充分利用單片機(jī)內(nèi)部可編程的定時(shí)器和中斷的功能,設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一套基于單片機(jī)的條形碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實(shí)際上，在全球范圍內(nèi)，每天需要運(yùn)用到條碼掃描的次數(shù)已經(jīng)超過(guò)上億次，其應(yīng)用范圍也涉及到各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)，其中包括物流、倉(cāng)儲(chǔ)，圖書(shū)館，銀行，pos收銀系統(tǒng)，醫(yī)療衛(wèi)生、零售商品、服裝、食品服務(wù)以及高科技電子產(chǎn)品等等，而目前仍然會(huì)在每天都在一些新增加的項(xiàng)目上持續(xù)的用到條碼應(yīng)用領(lǐng)域。隨著市場(chǎng)的不斷發(fā)展，我們有足夠的信心相信，條碼必定會(huì)推動(dòng)我們?nèi)ンw驗(yàn)更優(yōu)質(zhì)的生活并能節(jié)省我們寶貴的時(shí)間.參考文獻(xiàn):[1]李金哲,朱俊喜.條形碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社,1991.[2]鄭新景,蔣洪.PS/2鍵盤鼠標(biāo)協(xié)議[J].電腦世界,2001,(17).[3]仲崇權(quán).微機(jī)鍵盤接口的研究及其在儀器儀表中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2001.[4]張新國(guó),尚建宇,高慧穎.基于一