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条码无线扫描器设计结构

发布时间:2012-6-11 8:33:26      发布人:qq  浏览量:3127

 硬件设计

  系统的主控制芯片选用SoC单片机mPSD3254BV。mPSD3200单片机是ST公司将51内核与PSD(可编程系统器件)模块组合在一起的一款典型的SoC芯片。它在一块芯片中集成了8052的内核,扩展了I/O端口PA~PD,增加了I2C、USB、PWM、ADC等功能部件和二个UART接口,还增加了PLD(可编程逻辑器件)的功能;同时片内包括两块大容量的FLASH存储块和SRAM存储器,并可根据实际需要将其配置为数据存储器或者程序存储器来使用。
  电源模块
  电源模块由两部分组成,1AH的锂电池和电源稳压芯片MAX604。MAX604芯片是一种低压差、低功耗线性稳压器,用来保证系统工作电压的稳定。锂电池随着使用时间的增加,电量将会逐渐降低,不能有效保证系统稳定工作。因此在锂电池后端加一片MAX604,电压始终稳定在3.3V。
  MAX604芯片上的OFF端,可以用来控制稳压芯片是否输出电压。当OFF端上是高电平“1”时,该模块就有输出电压;当OFF端上是低电平“0”时,该模块就无输出电压。本系统利用这一个特性,实现电源的开关和休眠的唤醒。
    充电模块
  充电模块是用来在电池的电量不足的情况下,及时的对电池进行充电。
  锂电池的电量参数为:正常情况下电压是3.6V,电压低于2.5V时,就要对电池进行充电,充电最高电压可以达到4.1V。在系统中要实时检测电池电压,当电池电压过低时,能及时提醒用户充电,以防止电池电压过低继续使用时,损坏电池。本设计采用LM317元件构成恒流源充电方式的电路,在充电过程实时检测电池电压,当电池充满时,能自动切断电源,以防止电池过充而损坏。充电电源的开关采用MOS管控制,从而避免了用继电器开关时火花的产生,使扫描器达到防爆设计的要求。
  无线数据传输模块
  模块采用STR-11微功率无线数据传输模块。该无线模块具有接收发射合一、体积小、外围器件少,内置天线,可直接与MCU串口相接等优点,本扫描器使用了mPSD3200单片机的一个TTL串行口直接控制这一无线传输模块,平时该模块处于休眠状态,当有无线传送请求时,单片机用一个IO信号将其激活,响应无线传送请求。
  条码扫描模块
  系统选择的条码扫描器件是SE-923 II类激光扫描引擎。该扫描引擎体积小、重量轻、亮度明亮、扫描速度最快。该激光扫描器具有功耗低、扫描速度快、精度高、自动识别等一维条码标致等特点。
  本扫描器使用了mPSD3200单片机用的另一个TTL串行口直接与扫描模块通讯,用户通过按键来触发扫描,扫描模块把一维或二维码的信息通过串口发到单片机。扫描模块在扫描不成功时给单片机发送错误的声音提示;在长时间不进行扫描时,扫描模块自动转入休眠状态,以减少功耗。
  键盘输入模块
  本扫描器共设计28个按键;将mPSD3200单片机的PA,PB口设置成普通的I/O接口以构成一个行列式键盘矩阵。将PA0~6设置为七根列线,PB0~3设置为四根行线,并将PA7设置成逻辑输入。用PA7口来检测列线上是否有键按下。当检测到有键按下时,PA7向CPU申请中断,由CPU来判断具体是哪个键。
  LCD显示模块
  本扫描器显示液晶屏采用KS0741芯片,该芯片本身自带驱动模块,驱动模块与CPU的接口有串行或并行两种控制方式,本扫描器采用并行控制方式。该液晶屏功耗较低,工作电流仅为毫安级。它可以显示文字与图片,该液晶屏最多可以显示8×16个汉字。能为用户显示各种信息。
  报警提示模块
  报警提示模块主要负责扫描器的声音与振动提示。当条型码扫描器扫描结束或出错时,扫描器会给出相应的声音或振动提示。发声器件采用压电式蜂鸣器,该蜂鸣器采用推挽式电路驱动,当加载不同频率的方波时,能发出不同的声音。振动器件是采用纽扣式电机,该电机采用三极管驱动,当三极管导通时纽扣式电机振动,从而能在声音嘈杂的环境下通过扫描器的振动来提示用户。
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