基于ARM的條形碼產(chǎn)品日期識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：介紹了一種新型的基于ARM技術(shù)的產(chǎn)品日期識(shí)別系統(tǒng)，重點(diǎn)闡述了條形碼掃描器的工作與數(shù)據(jù)處理硬件的設(shè)計(jì)和軟件編程，同時(shí)對(duì)條形碼數(shù)據(jù)的顯示進(jìn)行了簡(jiǎn)要的敘述。

關(guān)鍵詞：ARM；條形碼；數(shù)據(jù)接收；數(shù)據(jù)顯示

引言

條形碼在生活中隨處可見，條形碼的識(shí)別技術(shù)也廣泛地應(yīng)用于許多領(lǐng)域。本項(xiàng)目致力于對(duì)條形碼信息的識(shí)別、處理、串行傳輸、顯示及存儲(chǔ)的研究，并設(shè)計(jì)出低成本、便攜式、可視化的條形碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本研究目的在于設(shè)計(jì)并開發(fā)出一套低成本的基于基于ARM的條形碼產(chǎn)品日期識(shí)別系統(tǒng)，應(yīng)用于超市等場(chǎng)所，為人們的生活帶來(lái)便捷。近幾年基于單片機(jī)的開發(fā)使用逐漸增多，隨著ARM系統(tǒng)的發(fā)展，單片機(jī)系統(tǒng)的操作略顯遜色，本文基于ARM的條形碼產(chǎn)品日期識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用目前ARM中較為專業(yè)的GT2440開發(fā)板，其工作中的優(yōu)點(diǎn)頗為突出，具有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，同時(shí)運(yùn)算速度非?？?，便于大量信息的存儲(chǔ)。

1 硬件設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的基于ARM的條形碼產(chǎn)品日期識(shí)別系統(tǒng)總體框圖如圖1所示，系統(tǒng)主要由掃描槍掃描模塊和ARM數(shù)據(jù)處理的模塊組成，主要完成信息的讀取、信息的處理以及信息的傳送和顯示。

圖1 圖2

1.1 條形碼掃描槍與ARM的接口設(shè)計(jì)

條碼掃描器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備之一，它將掃描到的圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，繼而轉(zhuǎn)化為與計(jì)算機(jī)兼容的數(shù)據(jù)，而且它與計(jì)算機(jī)的接口可以直接識(shí)別，無(wú)需做額外的接口設(shè)計(jì)。盡管可與PC機(jī)簡(jiǎn)單直接相連，但在一些較小系統(tǒng)中這樣設(shè)計(jì)也是不經(jīng)濟(jì)的。在這種情況下，我們選用了S3C2440A，其具備USB接口，并且同時(shí)具備WINCE和LINUX多個(gè)操作系統(tǒng)，對(duì)于條形碼掃描槍讀取來(lái)的數(shù)據(jù)能夠方便的讀取和處理。原理圖如圖2所示。

1.2 數(shù)據(jù)的采集與處理電路

數(shù)據(jù)的采集與處理主要應(yīng)用掃描槍和S3C2440A來(lái)完成。我們首先用條形碼生成器設(shè)計(jì)出包含產(chǎn)品信息的一維條形碼，例如20130101 24表明產(chǎn)品的日期是2013年1月1日，保質(zhì)期為24個(gè)月，制成的條形碼如圖3所示，完成前期數(shù)據(jù)的制作。條形碼識(shí)別系統(tǒng)是本手持終端的條形碼信息采集設(shè)備，閑時(shí)處于休眠狀態(tài)，便于節(jié)省電池電量。當(dāng)需要掃描條形碼時(shí)，可以通過(guò)觸發(fā)啟動(dòng)按鍵讓此系統(tǒng)立即由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)。S3C2440A 采用了 ARM920t 的內(nèi)核，0.13um 的 CMOS 標(biāo)準(zhǔn)宏單元和存儲(chǔ)器單元。其低功耗， 簡(jiǎn)單，優(yōu)雅，且全靜態(tài)設(shè)計(jì)特別適合于對(duì)成本和功率敏感型的應(yīng)用。它采用了新的總線架構(gòu) Advanced Micro controller Bus Architecture （AMBA）. S3C2440A 的杰出的特點(diǎn)是其核心處理器（CPU），是一個(gè)由 Advanced RISC Machines 有 限公司設(shè)計(jì)的 16/32 位 ARM920T 的 RISC 處理器。ARM920T 實(shí)現(xiàn)了 MMU， AMBA BUS 和 Harvard 高速緩沖體系結(jié)構(gòu)構(gòu)。這一結(jié)構(gòu)具有獨(dú)立的 16KB 指令 Cache 和 16KB 數(shù)據(jù) Cache。每個(gè)都是由具有 8 字長(zhǎng)的行組成。通過(guò)提供一套完整的通用系統(tǒng)外設(shè)，S3C2440A 減少整體系統(tǒng)成本和無(wú)需配置額外的組件。應(yīng)用GT2400讀取來(lái)自掃描槍的條形碼信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

1.3 數(shù)據(jù)顯示電路支持高靈敏度觸摸屏

本文應(yīng)用的S3C2440A自帶了3.5寸LCD液晶顯示屏，支持高靈敏度觸摸屏。處理器將所需要的條形碼數(shù)據(jù)處理完后送給液晶屏上顯示，我們即可知道商品的信息。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。

2 軟件設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)的采集與處理

數(shù)據(jù)的采集與處理發(fā)送流程圖如圖4所示。首先進(jìn)行條形碼數(shù)據(jù)的掃描，然后將讀取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)處理完畢后送給液晶屏顯示，如處理后的數(shù)據(jù)仍有需要?jiǎng)t進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，顯示和存儲(chǔ)完成后，就結(jié)束了一個(gè)數(shù)據(jù)的讀取顯示工作，即可進(jìn)行下一條數(shù)據(jù)的掃描。由于掃描槍直接讀取到的就是數(shù)字信息，信息內(nèi)容較為準(zhǔn)確，并且受干擾的程度較小，所以顯示的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高。

2.2 產(chǎn)品信息庫(kù)的信息

同一批次的貨品應(yīng)用條形碼生成器制作相應(yīng)的條形碼方便統(tǒng)一的信息管理，同時(shí)應(yīng)對(duì)每一批次的貨品都制作成相應(yīng)的條形碼方便庫(kù)存的管理，應(yīng)將制出的信息存入到PC機(jī)中，方便數(shù)據(jù)的管理，并且要保證數(shù)據(jù)庫(kù)的信息應(yīng)及時(shí)更新維護(hù)。

3 實(shí)驗(yàn)與討論

基于ARM9的操作系統(tǒng)起步的學(xué)習(xí)較為困難，所以我們用STC 89C51進(jìn)行了前期的模擬。通過(guò)紅外探測(cè)器讀取條形碼信息，送給單片機(jī)處理，送到液晶顯示器上顯示，前期的工作得到了預(yù)期的效果后，我們將核心工作轉(zhuǎn)移到S3C2440A系統(tǒng)中，得到了很好的應(yīng)用。同時(shí)由于S3C2440A自身具備的諸多優(yōu)點(diǎn)，為我們此次基于ARM的條形碼產(chǎn)品日期識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了許多的便利條件。我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)具備信息處理準(zhǔn)確，處理速度較快等優(yōu)點(diǎn)，我們下一步將把其應(yīng)用在更高端的處理器上，以便進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)其的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，在信息數(shù)據(jù)庫(kù)的方面我們?nèi)杂幸恍﹩?wèn)題需要完善，我們將盡快想出一種信息輸入的方式更方便我們的管理和使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

我們此次設(shè)計(jì)的創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目核心思想是：利用掃描槍讀取商品的條形碼，通過(guò)S3C2440A系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以后送到顯示器顯示，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)，方便數(shù)據(jù)的管理。此項(xiàng)目將來(lái)可以被應(yīng)用到超市等大型場(chǎng)所，便于顧客產(chǎn)看商品的信息，同時(shí)可以使商品的信息透明化，為商家和顧客都帶來(lái)方便。此次設(shè)計(jì)的項(xiàng)目還有數(shù)據(jù)庫(kù)的信息需要進(jìn)一步完善，但是項(xiàng)目的實(shí)際使用價(jià)值很大，現(xiàn)代電子產(chǎn)品的使用市場(chǎng)前景很大，我們會(huì)繼續(xù)我們的研究，達(dá)到新的高度！

參考文獻(xiàn)

[1]董永英，毛智禮，董森.基于ARM9的二維條碼識(shí)別系統(tǒng)[M].西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào).

[2]胡弼，程永生.基于ARM的實(shí)名制檢票手持識(shí)別終端設(shè)計(jì)[J].研究與開發(fā).第29卷.第10期.

[3]田海軍，蘭建軍，劉彥臣.基于單片機(jī)的條形碼數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[M].北華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）第6卷.第6期.

[4] 李建國(guó)，趙戰(zhàn)民，劉卿.條碼掃描器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì).中國(guó)自動(dòng)識(shí)別技術(shù).