全向扫描条码识读器的译码硬件系统设计

发布时间：2018-05-09 访问量：2431

高速译码是全向扫描识读器的关键。全向扫描识读器在工作时有它的特殊性，一方面，光点扫描速度很高，条码的最小条、空对应的脉冲宽度仅为1～2μs;另一方面，在扫描信号中可能会有大量杂散背景存在，如扫描到的文字、图案、或未被完整扫描的条码，再考虑到自动码制识别，这意味着译码系统在真正译码前有大量的预处理工作。按照我国目前的微电子工艺水平，还无力研制全集成的高速硬件译码芯片，而仅基于单片机的软件译码系统的速度不能满足译码要求，下面我们采用了用硬件预处理结合软件译码的方法实现高速译码。
　　1　识读器原理
　　光学系统包括半导体激光器发射系统和光学转镜扫描机构，它们在工作区域产生所需的多线扫描图案，保证当条码以任何方向移过工作区时必定被扫描到。当光点扫描一条码时，漫反射光强随光点落在条(低反射率)或空(高反射率)上的反射率不同而变化。这个信号幅度变化的时间间隔反映条码的条空的宽窄，光电接收系统接收从条码上漫反射回来的光信号，经整形后转换成可供译码的脉冲信号。高速译码器将脉冲信号翻译成为被扫描的条码所代表的值，并通过输出接口电路输出该条码值
　　2　高速译码系统设计
　　我们目前的研制主要针对常用商品条码，每种条码都有自已的特征。以EAN码(EAN-13码，EAN-8码)为例，码串由起始符、数据符、中间符、数据符和结束符组成。起始符由一个宽空和三个等宽度(单位宽度)的条空条组成，宽空的宽度应至少8倍于单位宽度;中间符由五个等宽度(单位宽度)的空条空条空组成;结束符由三个等宽度(单位宽度)的条空条和一个宽空组成。在数据符中，每个数据由四个条空组成，宽度比在1～4之间，总宽度为7个单位宽度，码串的总长度也是确定的。这些特征是EAN码信号区别于背景信号的根据。
　　在光学系统中，光点扫描的线速度约为60～120m/s。一般，条码条空的最小宽度约0.25mm，最宽约2.5mm左右，因此，最小脉冲宽度约2μs，最大脉冲宽度40μs。当商品移过扫描区时，扫描到的文字，图案和未被完整扫描的条码形成杂散背景，再考虑到自动码制识别，如果只用简单的单片机系统，则译码速度太慢，不能满足要求。因此，在我们的设计中，译码硬件系统包括预处理单元和单片机译码单元两部分。