專利名稱：基于vcsel技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于應(yīng)用電子產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)的儀器，適用于公交公司，公安局，銀行，國(guó)內(nèi)卡廠，印刷電路板廠等的計(jì)數(shù)裝置。
背景技術(shù)：
目前針對(duì)片狀物體統(tǒng)計(jì)方式大概分三種，流水線式，大型儀器式，手持式。流水線式和大型儀器式對(duì)使用場(chǎng)地，片狀物體的形狀有較高要求，尤其大型儀器式對(duì)被統(tǒng)計(jì)物體還有一定損傷，故手持式統(tǒng)計(jì)儀器在很多領(lǐng)域有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，得到廣泛使用?，F(xiàn)行手持式儀器在使用過(guò)程存在適用范圍小，大多只能對(duì)卡片類進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，物體顏色稍微復(fù)雜就突顯其弱勢(shì)，且對(duì)物體擺放要求過(guò)于嚴(yán)格。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為了解決上述問(wèn)題而提供了一種基于VCSEL技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器。本實(shí)用新型為解決這一問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型的基于VCSEL技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的DSP主控單元，與DSP主控單元連接的信號(hào)采集單元、顯示單元、按鍵交換單元和電源管理單元；該手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器還包括有VCSEL光學(xué)傳感器和連接在VCSEL光學(xué)傳感器與信號(hào)采集單元之間的信號(hào)調(diào)理單元。所述的VCSEL光學(xué)傳感器包括設(shè)置在殼體一側(cè)表面的光學(xué)傳感器探頭和與光學(xué)傳感器探頭連接的光學(xué)傳感器驅(qū)動(dòng)電路。所述的信號(hào)采集單元采用AD7451模數(shù)轉(zhuǎn)換器。殼體上設(shè)置有與按鍵交換單元連接的四個(gè)按鍵，包括一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵和三個(gè)功能鍵；三個(gè)功能鍵設(shè)置在按鍵功能區(qū)。所述的殼體上按鍵功能區(qū)的上方設(shè)置有液晶顯示區(qū)，由顯示單元控制。所述的電源管理單元采用鋰電池供電。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本實(shí)用新型的基于VCSEL技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)儀器使用新型傳感器垂直腔面發(fā)射激光器，提高了對(duì)被測(cè)物體尺寸，顏色，擺放位置的適應(yīng)性，配以優(yōu)良的算法實(shí)現(xiàn)更廣行業(yè)領(lǐng)域的高效，準(zhǔn)確的數(shù)目統(tǒng)計(jì)。
圖1是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的主視圖；圖3是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的側(cè)視圖；圖4是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的后視圖；附圖中主要部件符號(hào)說(shuō)明:[0019]1:液晶顯不區(qū)2:按鍵功能區(qū)3:啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵 4:光學(xué)傳感器探頭。
具體實(shí)施方式以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的基于VCSEL技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的DSP主控單元，與DSP主控單元連接的信號(hào)采集單元、顯示單元、按鍵交換單元和電源管理單元；該手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器還包括有VCSEL光學(xué)傳感器和連接在VCSEL光學(xué)傳感器與信號(hào)采集單元之間的信號(hào)調(diào)理單元。其中，VCSEL為Vertical Cavity Surface Emitting Laser 的縮寫(xiě)，中文名稱是垂直腔面發(fā)射激光器，DSP為Digital Signal Processing的縮寫(xiě)，中文譯為數(shù)字信號(hào)處理。圖2是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的主視圖；圖3是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的側(cè)視圖；圖4是本實(shí)用新型的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器的后視圖。如圖2至圖4所不，本實(shí)用新型的殼體表面一側(cè)設(shè)置有液晶顯不區(qū)I和按鍵功能區(qū)2，液晶顯示區(qū)設(shè)置在按鍵功能區(qū)的上方，由顯示單元控制，可以顯示單次計(jì)數(shù)量和總計(jì)數(shù)量。液晶顯示區(qū)采用定制的段碼液晶，簡(jiǎn)單清晰，美觀大方，總計(jì)顯示統(tǒng)計(jì)過(guò)程中一共有多少?gòu)埍粶y(cè)物體，便于使用者做其他考量，單次顯示為本次統(tǒng)計(jì)的具體數(shù)目。按鍵功能區(qū)內(nèi)設(shè)置有三個(gè)功能鍵，分別為“清零”，“背光”，“累加”三個(gè)鍵，單次按“清零”鍵，系統(tǒng)清除單次計(jì)數(shù)，長(zhǎng)按“清零”鍵至6s，系統(tǒng)清除單次和總計(jì)計(jì)數(shù)，“背光”鍵為顯示屏的背光開(kāi)關(guān)。與液晶顯示區(qū)相對(duì)的另一側(cè)的殼體上設(shè)置有啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵3。啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵和三個(gè)功能鍵均與按鍵交換單元連接。啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵設(shè)在手持部的上部，符合使用者操作習(xí)慣，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵，系統(tǒng)開(kāi)始掃描前端物體開(kāi)始計(jì)數(shù)，松開(kāi)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵，計(jì)數(shù)結(jié)束，系統(tǒng)顯示本次計(jì)數(shù)內(nèi) 容。啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵3上方的檢測(cè)部表面設(shè)置有光學(xué)傳感器探頭4。VCSEL光學(xué)傳感器包括設(shè)置在殼體一側(cè)表面的光學(xué)傳感器探頭4和與光學(xué)傳感器探頭連接的光學(xué)傳感器驅(qū)動(dòng)電路。傳感器為HVS6003-001，該傳感器根據(jù)被測(cè)物體縫隙變化輸出變化的電流，本部分使用電流轉(zhuǎn)電壓電路將傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)供后級(jí)處理單元使用。信號(hào)調(diào)理單元將經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化的傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行放大，濾波，提高信噪比，提供給采集單元良好的信號(hào)以便正常采樣。信號(hào)采集單元采用AD7451將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，AD7451是12位、高速、低功耗、單電源、逐次逼近型(SAR)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，采用偽差分模擬輸入，工作電壓為2.7V至5.25 V單電源，最高吞吐量為I MSPS，功耗極低。此部分也是本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一，避免了直接比較造成采集信號(hào)略低時(shí)丟失縫隙信號(hào)，造成計(jì)數(shù)錯(cuò)誤。DSP主控單元是本產(chǎn)品的核心，采用了 TI公司的DSP芯片TMS320F2812接收AD數(shù)據(jù)，運(yùn)用邊沿檢測(cè)算法快速運(yùn)算，準(zhǔn)確得出縫隙個(gè)數(shù)及被測(cè)物體張數(shù)。電源管理單元使用鋰電池供電，使用凌特公司的穩(wěn)壓芯片LTC1844做線性穩(wěn)壓，提供3.3V電源供整個(gè)系統(tǒng)工作，并配以凌特公司的鋰電池充電芯片LTC4054-4.2對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)的1000mA/h電池進(jìn)行充電管理，提高本產(chǎn)品使用的靈活性。本實(shí)用新型的外殼設(shè)計(jì)為手持式，正常上電后，將待測(cè)物體擺好，握住手持部，按下啟動(dòng)開(kāi)關(guān)，使用儀器檢測(cè)部，在待測(cè)物體表面滑過(guò)，從左至右，或者從右至左，此時(shí)，VCSEL光學(xué)傳感器檢測(cè)被測(cè)物體的縫隙，將探測(cè)到的信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在通過(guò)信號(hào)調(diào)理電路處理后送至采集單元，采集單元將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，DSP主控單元通過(guò)總線讀取采集信號(hào)，分析信號(hào)內(nèi)容，識(shí)別出具體被測(cè)物體張數(shù)。然后松開(kāi)啟動(dòng)鍵，掃描成功儀器會(huì)響“滴”的一聲，被測(cè)物體張數(shù)會(huì)顯示在液晶顯示區(qū)上。按鍵功能區(qū)內(nèi)設(shè)置有功能按鍵，配以合適的按鍵交互，便于使用者使用。如按下面板上累加鍵可以將本次掃描張數(shù)累加在總計(jì)里，按下清零鍵，清除當(dāng)次單次數(shù)，長(zhǎng)按清零鍵，清除單次和累計(jì)計(jì)數(shù)。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn):1、使用VCSEL光學(xué)傳感器，克服了 LED，EEL等光源探測(cè)的弊病，比如分辨率低，功耗大等缺點(diǎn)。2、信號(hào)數(shù)字采樣運(yùn)算分析，兼容了現(xiàn)行放大比較方式全部?jī)?yōu)點(diǎn)，增加了低反射物體的適應(yīng)性，避免出現(xiàn)比較電路個(gè)別縫隙波形異樣造成的丟數(shù)問(wèn)題。4、顯示單元采用段式液晶，美觀大方，節(jié)能省電，延長(zhǎng)儀器單次充電使用時(shí)間。5、非機(jī)械式計(jì)數(shù)，減少對(duì)被測(cè)物體的磨損。6、采用鋰電池供電，免除更換電池的煩惱。
權(quán)利要求1.一種基于VCSEL技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的DSP主控單元,與DSP主控單元連接的信號(hào)采集單元、顯示單元、按鍵交換單元和電源管理單元；其特征在于:該手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器還包括有VCSEL光學(xué)傳感器和連接在VCSEL光學(xué)傳感器與信號(hào)采集單元之間的信號(hào)調(diào)理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，其特征在于=VCSEL光學(xué)傳感器包括設(shè)置在殼體一側(cè)表面的光學(xué)傳感器探頭和與光學(xué)傳感器探頭連接的光學(xué)傳感器驅(qū)動(dòng)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，其特征在于:信號(hào)采集單元采用AD7451模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，其特征在于:殼體上設(shè)置有與按鍵交換單元連接的四個(gè)按鍵，包括一個(gè)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)按鍵和三個(gè)功能鍵；三個(gè)功能鍵設(shè)置在按鍵功能區(qū)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，其特征在于:殼體上按鍵功能區(qū)的上方設(shè)置有液晶顯示區(qū)，由顯示單元控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，其特征在于:電源管理單元采用鋰電池供電。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于VCSEL技術(shù)的手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器，包括設(shè)置在殼體內(nèi)的DSP主控單元，與DSP主控單元連接的信號(hào)采集單元、顯示單元、按鍵交換單元和電源管理單元；該手持式片狀物體數(shù)目統(tǒng)計(jì)器還包括有VCSEL光學(xué)傳感器和連接在VCSEL光學(xué)傳感器與信號(hào)采集單元之間的信號(hào)調(diào)理單元。本實(shí)用新型使用新型傳感器垂直腔面發(fā)射激光器，提高了對(duì)被測(cè)物體尺寸，顏色，擺放位置的適應(yīng)性，配以優(yōu)良的算法實(shí)現(xiàn)更廣行業(yè)領(lǐng)域的高效，準(zhǔn)確的數(shù)目統(tǒng)計(jì)。
文檔編號(hào)G06M1/272GK202939635SQ20122063040
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者何彩明, 談文臣 申請(qǐng)人:天津市辰儀電子科技有限公司