專利名稱：條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種條碼掃描器，特別是有關(guān)條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法的改良。
目前，光編碼資訊，已十分普遍，諸如條碼的使用，不但是國(guó)內(nèi)外的商品包裝上皆有，甚至國(guó)內(nèi)的大小商店也大都改以條碼輸入，取代傳統(tǒng)費(fèi)時(shí)且常有失誤的人工鍵盤輸入，一條碼系統(tǒng)包含一連串的明和暗區(qū)域，典型地為長(zhǎng)方形的型式，暗區(qū)域的寬度、或在條之間的明空間的寬度表示編碼資訊。
為使一條碼符號(hào)解碼及摘要一合編碼的訊息，現(xiàn)行的條碼掃描器技術(shù)之一，是利用光電藕合技術(shù)，請(qǐng)參

圖1，其中一欲掃描條碼受到光源模組10的照射，其反射光訊號(hào)至鏡頭30聚焦后，由影像感應(yīng)器40接收感應(yīng)，而此感應(yīng)代表編碼資訊的類比電氣信號(hào)，經(jīng)一類位化裝置50處理而產(chǎn)生脈波信號(hào)，在此等脈波之間的寬度及空間等比對(duì)應(yīng)于條碼之間的條及空間的寬度，而此來自類位化裝置50的脈波信號(hào)施加于一解碼器60，此解碼器60首先決定脈波寬度及空間，然后分析此寬度及空間而找尋及解碼一合編碼的條碼訊息，提供一數(shù)位化資料輸出以利電腦處理。
上述類位化裝置50，請(qǐng)參圖2，是現(xiàn)有類位化裝置的電路圖，于影像感應(yīng)器40接收到反射的掃描光線之后，經(jīng)控制電路52的控制，所產(chǎn)生的脈沖調(diào)變信號(hào)經(jīng)一放大器(PRE-AMP)54濾波放大后，輸入數(shù)位器(DIGITIZER)56，此數(shù)位器56所設(shè)定的臨限位準(zhǔn)決定類比信號(hào)的何點(diǎn)代表?xiàng)l緣臨限位準(zhǔn)定義信號(hào)的那一部分讀取辨識(shí)為一條或一空間，不同條碼具有不同資訊，另有一電源控制電路58用以控制電源。由圖中明顯可知，所使用的元件甚多，且任何具有一固定臨限位準(zhǔn)的條碼掃描器只能讀取在一有限范圍的符號(hào)密度的條碼，例如請(qǐng)參圖3A，被掃描的條碼B2為一相對(duì)地高密度印字符號(hào)，則使用具有低臨限位準(zhǔn)T1數(shù)位器的條碼掃描器將檢出在類比信號(hào)內(nèi)的小變化而產(chǎn)生較正確的脈波信號(hào)A1，然具高臨限位準(zhǔn)T2數(shù)位器的條碼掃描器產(chǎn)生一錯(cuò)誤的脈波信號(hào)A2，解得錯(cuò)誤的條碼信息；反之被掃描的條碼B4為一點(diǎn)陣型低密度印字符號(hào)，參圖3B，此時(shí)類比信號(hào)將有小變動(dòng)對(duì)應(yīng)于矩陣的點(diǎn)，反而使得具有低臨限位準(zhǔn)T1數(shù)位器的條碼掃描器因檢出在類比信號(hào)內(nèi)的小變化而產(chǎn)生錯(cuò)誤的脈波信號(hào)A3，具高臨限位準(zhǔn)T2數(shù)位器的條碼掃描器產(chǎn)生較正確的脈波信號(hào)A4。另固定臨限位準(zhǔn)的條碼掃描器易產(chǎn)生某程度的寬窄失真度B，使讀取率降低，并且制程中須使用作業(yè)員以人工方式調(diào)校訊號(hào)幅度決定臨限位準(zhǔn)，制程步驟繁雜。
本發(fā)明的主要目的，即在于提供一具低失真度、高讀取率的條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法，使每一次讀取都得到高百分比的成功。
本發(fā)明的次要目的，即在于提供一少元件的條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法。
本發(fā)明的又一目的，即在于提供一小體積的條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法。
本發(fā)明的另一目的，即在于提供一條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法，其簡(jiǎn)化人工調(diào)校，使制程簡(jiǎn)化，量產(chǎn)維修容易。
本發(fā)明的再一目的，即在于提供一低成本的條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達(dá)到一種條碼掃描器用類位化裝置，包含如下部分一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器，是用以接收條碼影像的類比訊號(hào)并將其轉(zhuǎn)為數(shù)位資料；一微控制器，讀取該等數(shù)位資料轉(zhuǎn)化為脈波訊號(hào)輸出和產(chǎn)生時(shí)序及控制訊號(hào)。
更包含有一濾波及放大器，依據(jù)該微控制器的時(shí)序及控制信號(hào)，將該條碼影像的類比訊號(hào)先行過濾雜訊及放大，再輸入該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器中。
更包含一電源控制電路，由該微控制器控制，用以提供電源。
一種條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，是利用一微控制器的控制程序，包含步驟f.初始化該微控制器的系統(tǒng)；g.偵測(cè)電源啟動(dòng)信號(hào)是否有效，若否則進(jìn)入待命模式；
h.供應(yīng)系統(tǒng)所需電源，啟動(dòng)一影像感應(yīng)器時(shí)序及控制信號(hào)并設(shè)定開始掃描訊號(hào)為高狀態(tài)計(jì)時(shí)器；i.設(shè)定適當(dāng)?shù)呐R界位準(zhǔn)；i.讀取類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并辨識(shí)產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的脈波信號(hào)。
其中步驟a是包含有a1.重設(shè)微控制器PD接腳輸出入模式，初始化PD接腳資料；a2.禁止中斷，清除所有的暫存器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，設(shè)定輸出入(I\O)模式。
其中步驟b中進(jìn)入待命模式的步驟是包含有禁止中斷；發(fā)出停止供應(yīng)電源的控制信號(hào)；啟動(dòng)電源啟動(dòng)信號(hào)上升邊緣中斷以便回復(fù)系統(tǒng)；進(jìn)入間置模式；重新回到步驟a2。
更包含有隨時(shí)加入一步驟，該步驟是包含有檢測(cè)開始掃描訊號(hào)是否為高狀態(tài)，若否即設(shè)定開始掃描訊號(hào)為低狀態(tài)計(jì)時(shí)器；偵測(cè)開始掃描訊號(hào)低狀態(tài)計(jì)時(shí)器，如逾時(shí)則回到步驟a2。
其中步驟d包含有讀取第一個(gè)樣本，作為基本資料；尋找脈沖的第一個(gè)下降邊緣，并設(shè)定；尋找脈沖的第一個(gè)上升邊緣，并設(shè)定；尋找脈沖的第二個(gè)下降邊緣，并設(shè)定。
其中步驟e包含有重復(fù)偵測(cè)一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)序是否為高狀態(tài)，若是則讀取該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并尋找在低峰點(diǎn)的數(shù)位資料，進(jìn)入低峰點(diǎn)處理過程；重復(fù)偵測(cè)該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)序是否為高狀態(tài)，若是則讀取該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并尋找在高峰點(diǎn)的數(shù)位資料，進(jìn)入高峰點(diǎn)處理過程。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)而為達(dá)上述諸目的，本發(fā)明是主要利用一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器(A/D Converter)接收條碼影像的類比訊號(hào)并將其轉(zhuǎn)為數(shù)位資料，經(jīng)由微控制器(Micro Controller)執(zhí)行操作方法讀取并處理辨認(rèn)該等數(shù)位資料并轉(zhuǎn)化為脈波信號(hào)輸出，并用以產(chǎn)生時(shí)序及控制訊號(hào)；其具有現(xiàn)有類位化裝置50的功能，但其所需元件大幅減少，且本發(fā)明使用微控制器來即時(shí)(real time)辨認(rèn)該等數(shù)位資料，生產(chǎn)時(shí)不必以人工調(diào)校訊號(hào)幅度，形成正確的脈波信號(hào)，突破以往而為一具低失真度、高讀取率的條碼掃描器。
茲配合圖示將本發(fā)明較佳實(shí)施例詳細(xì)說明如后圖示簡(jiǎn)單說明圖1.是現(xiàn)有條碼掃描器的系統(tǒng)方塊圖；圖2.是現(xiàn)有類位化裝置的電路圖；圖3A.是掃描一相對(duì)地高密度印字符號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)示意圖；圖3B.是掃描一點(diǎn)陣型低密度印字符號(hào)產(chǎn)生的信號(hào)示意圖；圖4.是本發(fā)明的電路方塊圖；圖5.是本發(fā)明的詳細(xì)電路圖；圖6.是本發(fā)明所使用的微控制器的內(nèi)部控制程序的主要流程圖；圖7A～圖7E.是本發(fā)明所使用的微控制器的內(nèi)部控制程序的詳細(xì)流程圖。
參圖4，本發(fā)明類位化裝置70包含有一濾波及一放大器(Filter &Amplifier)72，一電源控制電路74、一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器76及一微控制器78。其中由影像感應(yīng)器40接收到反射的掃描光線之后，經(jīng)微控制器78的時(shí)序及控制信號(hào)后，所產(chǎn)生的類比電器信號(hào)經(jīng)濾波及放大器72過濾雜訊及放大后，經(jīng)類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器76接收并以一定頻率截取將其轉(zhuǎn)為數(shù)位資料(A/D DATA)輸出，經(jīng)由微控制器78讀取并依內(nèi)部程序即時(shí)處理辨識(shí)該等數(shù)位資料并轉(zhuǎn)化為脈波信號(hào)輸出，以便施加于解碼器60決定脈波寬度及空間，然后分析此寬度及空間而找尋及解碼一合編碼的條碼訊息，另外此電路的電源控制電路74也是由微控制器78控制，用以提供本發(fā)明裝置的電源。
參圖5，是本發(fā)明的詳細(xì)電路圖。相較于傳統(tǒng)所使用的類位化裝置50(參圖2)，明顯可知本發(fā)明大幅減少使所使用的元件，使得制程得以簡(jiǎn)化，且不必依賴人工調(diào)校，以利量產(chǎn)，且整體電路體積縮小、成本也降低。
再參圖6，是本發(fā)明所使用的微控制器78的內(nèi)部控制程序的主要流程圖。所執(zhí)行的主要步驟有步驟800.初始化微控制器78系統(tǒng)；步驟810.偵測(cè)電源啟動(dòng)(POWER ENABLE)信號(hào)是否有效，若否，則進(jìn)入待命模式PE＿0；步驟820.供應(yīng)電源，啟動(dòng)影像感應(yīng)器時(shí)序CCD CLK及控制信號(hào)并設(shè)定開始掃描(Start Of Scan)SOS訊號(hào)為高狀態(tài)計(jì)時(shí)器；步驟830.設(shè)定適當(dāng)?shù)呐R界位準(zhǔn)；步驟840.讀取類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器76所輸出的數(shù)位資料A/D DATA，并辨識(shí)產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的脈波信號(hào)。
現(xiàn)更進(jìn)一步地說明，當(dāng)使用者操控使用本發(fā)明的條碼掃描器時(shí)，此使用訊號(hào)由解碼器60接收后輸出電源啟動(dòng)PE信號(hào)于微控制器78，微控制器78依據(jù)此電源啟動(dòng)PE信號(hào)開始供應(yīng)電路所需的電源，并啟動(dòng)影像感應(yīng)器時(shí)序CCD CLK信號(hào)及設(shè)定開始掃描SOS訊號(hào)為高狀態(tài)計(jì)時(shí)器，再者即時(shí)處理類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器76數(shù)位資料轉(zhuǎn)化為脈波信號(hào)。上述開始掃描SOS訊號(hào)是以一特定的頻率啟動(dòng)解碼器60同步讀取微控制器78輸出脈波信號(hào)并解碼，此開始掃描SOS訊號(hào)的頻率可依系統(tǒng)所需而設(shè)定，一旦解碼成功解碼器60取消電源啟動(dòng)PE信號(hào)迫使微控制器78進(jìn)入待命模式，達(dá)到節(jié)省電源的目的。
參圖7A～圖7E，是為此控制程序的詳細(xì)流程圖。如圖所示，微控制器78執(zhí)行的操控方法中隨時(shí)加入步驟900以檢測(cè)開始掃描SOS訊號(hào)是否為高狀態(tài)，若否即進(jìn)入SOS＿LOW副程序，請(qǐng)參圖7E，設(shè)定開始掃描SOS訊號(hào)為低狀態(tài)計(jì)時(shí)器，且偵測(cè)開始掃描SOS訊號(hào)低狀態(tài)計(jì)時(shí)器如逾時(shí)則回到步驟804。
請(qǐng)續(xù)參圖7A～圖7D，現(xiàn)更進(jìn)一步說明，其中步驟800初始化微控制器88的系統(tǒng)，是包含有步驟802.重設(shè)微控制器78的PD接腳輸出入(I/O)模式、初始化PD接腳資料；步驟804.禁止中斷、清除所有的暫存器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器及設(shè)定輸出入(I/O)模式。
步驟810偵測(cè)電源啟動(dòng)(POWER ENABLE)PE信號(hào)是否有效，若否，則進(jìn)入待命模式PE＿O；請(qǐng)參圖7D，其中待命模式PE＿O的步驟是為包含步驟812，禁止中斷；步驟814，發(fā)出停止供應(yīng)電源的控制信號(hào)；步驟816，啟動(dòng)電源啟動(dòng)PE信號(hào)上升邊緣中斷以便待命回到正常動(dòng)作狀態(tài)；步驟818，進(jìn)入間置(SLEEP)模式再重新回到步驟804。
步驟830設(shè)定適當(dāng)?shù)呐R界位準(zhǔn)；其中包含有步驟832.讀取第一個(gè)樣本，作為基本資料；步驟834.尋找脈沖的第一個(gè)下降邊緣，并設(shè)定；步驟836.尋找脈沖的第一個(gè)上升邊緣，并設(shè)定；步驟838.尋找脈沖的第二個(gè)下降邊緣，并設(shè)定；最后，如圖7C所示，步驟840包含有步驟842.重復(fù)偵測(cè)類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)序A/D CLK是否為高狀態(tài)，若是則讀取類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器的數(shù)位資料A/D DATA，并尋找在低峰點(diǎn)的數(shù)位資料，進(jìn)入低峰點(diǎn)處理過程；步驟844.重復(fù)偵測(cè)數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)序A/D CLK是否為高狀態(tài)，若是則讀取類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器的數(shù)位資料A/D DATA，并尋找在高峰點(diǎn)的數(shù)位資料，進(jìn)入高峰點(diǎn)處理過程。
以達(dá)讀取類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并辨識(shí)產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的脈波信號(hào)，在此等脈波之間的寬度及空間等比對(duì)應(yīng)于條碼之間的條及空間的寬度，以利施加于解碼器60決定脈波寬度及空間，然后分析此寬度及空間而找尋及解碼一合編碼的條碼訊息的目的。
由上可知，本發(fā)明是突破以往使用電壓臨限位準(zhǔn)處理影像感應(yīng)器的類比電器信號(hào)而產(chǎn)生脈波信號(hào)的方式，使用數(shù)位化概念，利用類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器及微控制器取代控制電路、時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生器及數(shù)位器的復(fù)雜電路，達(dá)到減少元件、縮小體積、降低成本、簡(jiǎn)化人工調(diào)校作業(yè)、簡(jiǎn)化制程及低失真度高、高讀取率即時(shí)處理的多重目的。
惟以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限制本發(fā)明的專利范圍，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的等效替換，均應(yīng)在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種條碼掃描器用類位化裝置，其特征是包含如下部分一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器，是用以接收條碼影像的類比訊號(hào)并將其轉(zhuǎn)為數(shù)位資料；一微控制器，讀取該等數(shù)位資料轉(zhuǎn)化為脈波訊號(hào)輸出和產(chǎn)生時(shí)序及控制訊號(hào)。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置，其特征是更包含有一濾波及放大器，依據(jù)該微控制器的時(shí)序及控制信號(hào)，將該條碼影像的類比訊號(hào)先行過濾雜訊及放大，再輸入該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器中。
3.如權(quán)利要求1項(xiàng)或2項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置，其特征是更包含一電源控制電路，由該微控制器控制，用以提供電源。
4.一種條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，其特征是是利用一微控制器的控制程序，包含步驟a.初始化該微控制器的系統(tǒng)；b.偵測(cè)電源啟動(dòng)信號(hào)是否有效，若否則進(jìn)入待命模式；c.供應(yīng)系統(tǒng)所需電源，啟動(dòng)一影像感應(yīng)器時(shí)序及控制信號(hào)并設(shè)定開始掃描訊號(hào)為高狀態(tài)計(jì)時(shí)器；d.設(shè)定適當(dāng)?shù)呐R界位準(zhǔn)；e.讀取類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并辨識(shí)產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的脈波信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，其特征是其中步驟a是包含有a1.重設(shè)微控制器PD接腳輸出入模式，初始化PD接腳資料；a2.禁止中斷，清除所有的暫存器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，設(shè)定輸出入(I\O)模式。
6.如權(quán)利要求5項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，其特征是其中步驟b中進(jìn)入待命模式的步驟是包含有禁止中斷；發(fā)出停止供應(yīng)電源的控制信號(hào)；啟動(dòng)電源啟動(dòng)信號(hào)上升邊緣中斷以便回復(fù)系統(tǒng)；進(jìn)入間置模式；重新回到步驟a2。
7.如權(quán)利要求5項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，其特征是更包含有隨時(shí)加入一步驟，該步驟是包含有檢測(cè)開始掃描訊號(hào)是否為高狀態(tài)，若否即設(shè)定開始掃描訊號(hào)為低狀態(tài)計(jì)時(shí)器；偵測(cè)開始掃描訊號(hào)低狀態(tài)計(jì)時(shí)器，如逾時(shí)則回到步驟a2。
8.如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，其特征是其中步驟d包含有讀取第一個(gè)樣本，作為基本資料；尋找脈沖的第一個(gè)下降邊緣，并設(shè)定；尋找脈沖的第一個(gè)上升邊緣，并設(shè)定；尋找脈沖的第二個(gè)下降邊緣，并設(shè)定。
9.如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的條碼掃描器用類位化裝置的操控方法，其特征是其中步驟e包含有重復(fù)偵測(cè)一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)序是否為高狀態(tài)，若是則讀取該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并尋找在低峰點(diǎn)的數(shù)位資料，進(jìn)入低峰點(diǎn)處理過程；重復(fù)偵測(cè)該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器時(shí)序是否為高狀態(tài)，若是則讀取該類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器所輸出的數(shù)位資料，并尋找在高峰點(diǎn)的數(shù)位資料，進(jìn)入高峰點(diǎn)處理過程。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)一種條碼掃描器,特別是有關(guān)條碼掃描器用類位化裝置及其操控方法的改良,是利用一類比數(shù)位轉(zhuǎn)換器接收條碼影像的類比訊號(hào)并將其轉(zhuǎn)為數(shù)位資料,一微控制器執(zhí)行操控方法讀取該等數(shù)位資料并轉(zhuǎn)化為脈波信號(hào)輸出,以及產(chǎn)生時(shí)序和控制訊號(hào);改進(jìn)現(xiàn)有條碼掃描器需使用大量元件的缺失,達(dá)到減少所需元件、縮小體積、降低成本、簡(jiǎn)化制程及低失真度、高讀取率的目的。
文檔編號(hào)G06K9/00GK1260550SQ98125859
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1998年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月22日
發(fā)明者王國(guó)俊 申請(qǐng)人:阿丹電子企業(yè)股份有限公司