专利名称：条码识读设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种条码识读设备，尤其涉及一种具有卡槽、可以通过刷卡方式识读载体上的二维条码的条码识读设备。
背景技术：
二维条码技术在证卡领域的应用要求一种刷卡式识读设备，现有条码刷卡装置是具有一个点光电转换器的只能扫描一维条码的刷卡装置。专利US 4,740,675，《具有条码微分信号阀值对比功能的数字条码槽式识读器(Digita1 bar code slot reader withthreshold comparison of the differentiated bar code signal)》，描述了一个用光电转换装置来读取一维条码卡的刷卡装置。它的实现方法主要是在刷卡槽的一侧开一个读取窗口，在窗口处安装一个点状的光电转换器。
市面上还有一种型号为Symblo 620的插卡式二维条码识读器，用于读取印有PDF417的证卡，使用时用户向下按压证卡，读取成功后，装置发出成功或者失败的提示音。这种插卡式条码识读器使用不方便，扫描速度较慢，它要求被扫描卡片具有一定的硬度，因而对于卡片的材质有较高的要求；同时因为插卡槽的限制，它只能读取固定规格的卡片。
发明方案 本实用新型的目的在于设计一种具有卡槽、可以通过刷卡方式识读载体上的二维条码的条码识读设备。
本实用新型所公开的条码识读设备，包括一个具有刷卡槽的壳体和安装在壳体内的支架子系统，所述支架子系统包括具有刷卡槽的支架，固定在支架一侧的光学扫描模组和电路板，以及固定在支架上并伸出刷卡槽侧壁窗口接近另一侧壁窗口处的光学扫描模组的压弹片，还包括位于光学扫描模组两旁、其感应头正对刷卡槽侧壁窗口处的第一和第二卡片感应器；所述光学扫描模组包括扫描方向与刷卡槽走向垂直的线阵光电传感器或者面阵光电传感器，所述光学扫描模组以及第一和第二卡片感应器与所述电路板电连接。
本实用新型公开的所述条码识读设备，还包括如下附加技术特征，所述支架子系统还包括位于所述电路板上、提示扫描状态的发声器件；还包括位于所述电路板上、提示扫描状态的发光器件；还包括连接计算装置、并与所述电路板电连接的接口连接件。
所述光学扫描模组包括照亮被扫描图形的光源、接受被扫描图形反射光并对所述反射光进行聚焦的透镜，以及把经透镜聚焦的透射光转换成电信号的光电传感器。
在所述电路板上包括电源开关；和根据第一和第二卡片感应器的信号控制条码识读设备启动、运行和停止的微处理器；连接于微处理器和计算装置之间的接口模块；与微处理器连接的将光学扫描原件获得的模拟信号转换成数字信号的A/D转换器以及将A/D转换器输出的串行数字信号锁存并转换成8位并行数字信号的可编程逻辑器件。
在所述电路板上还包括与微处理器双向连接，用于存储解码程序的快闪存储器，和用于运行所述解码程序、还原被扫描二维条码所含信息的内存。
所述壳体包括具有向上开口的刷卡槽的罩体以及位于罩体底部的底盖，所述支架子系统固定于所述罩体内。
本实用新型公开的一种具有卡槽、可以通过刷卡方式识读载体上的二维条码的条码识读设备，具有开槽式设计，可以读取二维条码卡片同时还可以读取印刷在各种文档边缘的二维条码，具有更广泛的适用性。对于卡片的材质要求低，扫描速度快，装有两个卡片探测装置可以支持两个刷卡方向。在条码刷卡装置上运用了线阵或者面阵传感器，所以除了可以扫描一维条码之外还可以解读二维条码。在电路板的控制电路中用闪存是存储解码程序，用内存运行解码程序，并使用可编程逻辑器件将数字信号以DMA方式并行输入至处理器，提高了速度，减少了处理器在数据传输过程中的负担，使图像数据的采集和传输以及处理器进行图像处理可以并行处理。
本实用新型包括如下附图图1是本实用新型条码识读设备外形图；图2是本实用新型条码识读设备的结构示意图；图3是本实用新型条码识读设备的装配关系示意图；图4是本实用新型条码识读设备的电路结构框图；
图5是本实用新型条码识读设备的工作控制过程示意图；图6是本实用新型条码识读设备光学扫描模组的结构示意图。
实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步详细说明。
本实用新型使用如下编号1-罩体；2-子系统；21-印刷电路板；211-处理器；212-模数转换器；213-开关；214-嗡鸣器；215-发光管；22-子系统支架；222-第一卡片感应器；223-第二卡片感应器；224-光学扫描模组；225-压弹片；2241-玻璃盖；2242-光源；2243-连接器；2244-印刷电路；2245-光电传感器；2246-透镜；3-底盖。
如图1所示，本实用新型条码识读设备外形具有一个开口向上的槽，资料上印有的二维条码从该槽中刷过，该条码就可以被扫描并解码输出。
图2所示是本实用新型条码识读设备的结构示意图，主要包括三部分罩体1、子系统2和底盖3。子系统2装配在罩体1内，在罩体的底部用底盖3封口，并利用螺钉使三者固定连接。如图2所示，在罩体1上还有按键和扬声器的开口，其位置可以于安装在子系统2中的开关213和蜂鸣器214相配合；在罩体1的开口向上的槽的两侧内壁上还分别有可以配合安装在子系统2中的压弹片225和光学扫描模组224、以及第一、第二卡片感应器222、223的开口。
图3是本实用新型条码识读设备的装配关系示意图，主要示出了子系统2的装配关系。如图2所示并结合图3可见，子系统2包括用螺钉固定连接的印刷电路板21和子系统支架22，在印刷电路板21上焊接有各种电子元件，包括处理器211、模数转换器212、开关213、嗡鸣器214和发光管215。在子系统2中还包括卡接在子系统支架22底部、并用螺钉固定的可以感知有资料或者卡片通过子系统支架22的卡槽内的第一卡片感应器222和第二卡片感应器223，还有用螺钉固定在子系统支架22之上的光学扫描模组224，该第一、二卡片感应器222、223和光学扫描模组224与印刷电路板21有电连接。在子系统支架22上还螺设有弯曲成型的压弹片225，压弹片225在罩体1的卡槽一侧壁的开口露出并接触卡槽的另一侧壁，它使从本实用新型条码识读设备的槽中经过的资料紧贴在光学扫描模组224上，获得更好的扫描效果。如图2所示，底盖3包括底盖、条码识读设备与计算装置的接口连接件和固定螺钉，条码识读设备与计算装置的接口连接件与印刷电路板21上的接口模块有电连接。
图4是本实用新型条码识读设备的电路结构框图，可见本实用新型的电路结构主要包括处理器，与处理器双向连接的内存和闪存；外接直流电源和电源开关；还包括CIS(接触型图像传感器)模组即光学扫描模组、A/D转换器和可编程逻辑器件；还包括连接计算装置(例如PC机)的接口模块，例如USB接口、P/S2接口或者COM口等等。处理器根据第一和第二卡片感应器的信号控制条码识读设备的启动、运行和停止；CIS扫描条码得到的模拟图形信息被转换成电平传输给A/D转换器例如WM8150进行A/D转换获得数字信息，转换后每一点的模拟信号被转换成16位的数字信号，此信号被串行输出至可编程逻辑器件(CPLD)。在可编程逻辑器件(CPLD)串行输出的信号首先被锁存，前8位被保留，后8位被丢弃，变成8位数字信号。这8位数字信号以DMA的方式并行传送至处理器进行图像处理和解码运算。完成解码后的数据通过接口模块被传送至PC。闪存是用来存储解码程序，内存是用来运行解码程序。这样处理提高了模拟信号至处理器的速度，减少了处理器在数据传输过程中的负担，使图像数据的采集和传输以及处理器进行图像处理可以并行。
本实用新型所包括的主要电器件有卡片感应器，用于感应经过刷卡槽的卡片的位置供处理器控制扫描；光学扫描模组，例如CIS接触式图像传感器模组，用于获取条码图像；开关，用于打开条码识读设备的电源；发声器件例如嗡鸣器，用于给出解码成功与否的提示音信号；发光器件例如LED二极管，用于给出解码是否成功的光信号；处理器，用于进行图形处理与解码。AFE，A/D(模/数)转换器，用于把从光学扫描器件得到的电平信号转换成8位数字信号；CPLD可编程逻辑器件，用于产生AFE和CIS所需的时序信号，并把AFE传出的串行信号转换成一个8比特的并行信号用于解码。
图5是本实用新型条码识读设备的工作控制过程示意图，图中示出了CPLD(可编程逻辑器件)包括时序转换电路和分频电路；首先，由处理器发出主时钟频率M CLK的和读信号nROE，经过可编程逻辑器件CPLD中的分频电路逻辑转换后生产CIS-CLK信号，同步CIS输出一个象素的灰度模拟信号。此时VSMP信号触发AFE，A/D转换器接受模拟信号并转换成一个16位的数字信号。MCLK信号触发AFE传输16位信号到CPLD。经过时序转换后，16位信号中的前8位信号通过DMA的方式发送至处理器CPU的缓存。这里，SP信号是一个扫描周期的启动信号，它由处理器发出由CIS模组(光学图像扫描模组)接受。一个SP周期表示扫描一行数据。
图6是本实用新型条码识读设备中光学扫描模组224(CIS接触型图像传感器)的结构示意图，包括光源2242、连接器2243、印刷电路2244、光电传感器2245、透镜2246和玻璃盖2241。由此图可以说明CIS的工作原理，首先有光源发光，透过玻璃盖照亮被扫描图形。反射回来的光，经过玻璃盖，透镜聚焦，被光电探测器接受转换成电信号。在CIS中有一个由多个光电探测器件组成的阵列光电传感器2245，可以是线性阵列也可以是面阵列。当CIS模组接受SP信号后，光源发出光照亮被扫描图像，被扫描图像反射回的光经过透镜聚焦之后被光电探测器接受产生电信号。电信号由移位寄存器寄存。在移位寄存器内存储的多个感光点的信号经过CIS-CLK信号触发后被顺序输出。
本实用新型的工作过程是一个卡片顺着刷卡槽滑入。第一卡片感应器222或第二卡片感应装置223感应到卡片，启动光学扫描模组224。卡片在压卡弹片225的压力下紧贴光学扫描模组224通过光学扫描模组224的窗口，光学扫描模组224接受来自卡片的反射光，获得模拟图像信号，并将模拟图像信号送往模数转换器。经过模数转换后的数字图像信号被送到处理器进行解码。当卡片感应装置222和卡片感应装置223都感应不到卡片时，光学扫描模组224停机。解码完成后通过发声器件214发出声音信号、同时发光管215发出光信号提示使用者。
在条码识读装置上运用了线阵或者面阵传感器，所以本发明除了可以扫描一维条码之外还可以解读二维条码。具有两个卡片感应装置，所以可以支持两个扫描方向。开槽式设计，具有更广泛的适用性。
本发明的优点在于用户以刷卡方式录入二维条码卡。而这种方式输入的信息量与已有的一维条码方式相比有上百倍的提高。同时，由于二维条码技术复杂，数据量更大，提高了系统的安全性，和防伪造性。这种刷卡装置对于卡片的材质要求低，扫描速度快，而且除了读取卡片，还可以读取印刷在其他媒介边缘的二维条码。装有两个卡片探测装置可以支持两个刷卡方向。
权利要求1.一种条码识读设备，包括一个具有刷卡槽的壳体和安装在壳体内的支架子系统，其特征在于，所述支架子系统包括具有刷卡槽的支架，固定在支架一侧的光学扫描模组和电路板，以及固定在支架上并伸出刷卡槽侧壁窗口接近另一侧壁窗口处的光学扫描模组的压弹片，还包括位于光学扫描模组两旁、其感应头正对刷卡槽侧壁窗口处的第一和第二卡片感应器；所述光学扫描模组包括扫描方向与刷卡槽走向垂直的线阵光电传感器或者面阵光电传感器，所述光学扫描模组以及第一和第二卡片感应器与所述电路板电连接。
2.根据权利要求1所述的条码识读设备，其特征在于，所述支架子系统还包括位于所述电路板上、提示扫描状态的发声器件。
3.根据权利要求1所述的条码识读设备，其特征在于，所述支架子系统还包括位于所述电路板上、提示扫描状态的发光器件。
4.根据权利要求1所述的条码识读设备，其特征在于，所述支架子系统还包括连接计算装置、并与所述电路板电连接的接口连接件。
5.根据权利要求1所述的条码识读设备，其特征在于，所述光学扫描模组包括照亮被扫描图形的光源、接受被扫描图形反射光并对所述反射光进行聚焦的透镜，以及把经透镜聚焦的透射光转换成电信号的光电传感器。
6.根据权利要求1所述的条码识读设备，其特征在于，在所述电路板上包括电源开关；根据第一和第二卡片感应器的信号控制条码识读设备启动、运行和停止的微处理器；连接于微处理器和计算装置之间的接口模块；与微处理器连接的将光学扫描原件获得的模拟信号转换成数字信号的A/D转换器以及将A/D转换器输出的串行数字信号锁存并转换成8位并行数字信号的可编程逻辑器件。
7.根据权利要求6所述的条码识读设备，其特征在于，在所述电路板上还包括与微处理器双向连接，用于存储解码程序的快闪存储器，和用于运行所述解码程序、还原被扫描二维条码所含信息的内存。
8.根据权利要求1所述的条码识读设备，其特征在于，所述壳体包括具有向上开口的刷卡槽的罩体以及位于罩体底部的底盖，所述支架子系统固定于所述罩体内。
专利摘要本实用新型涉及一种条码识读设备，可以通过刷卡方式识读载体上的二维条码，包括一个具有刷卡槽的壳体和安装在壳体内的支架子系统，该支架子系统包括具有刷卡槽的支架，固定在支架一侧的光学扫描模组和电路板，以及固定在支架上并伸出刷卡槽侧壁窗口接近另一侧壁窗口处的光学扫描模组的压弹片，还包括位于光学扫描模组两旁、其感应头正对刷卡槽侧壁窗口处的第一和第二卡片感应器；所述光学扫描模组包括扫描方向与刷卡槽走向垂直的线阵光电传感器或者面阵光电传感器，所述光学扫描模组以及第一和第二卡片感应器与所述电路板电连接。本实用新型对于卡片的材质要求低，扫描速度快，可以支持两个刷卡方向。
文档编号G06K7/10GK2646789SQ0327447
公开日2004年10月6日 申请日期2003年9月10日 优先权日2003年9月10日
发明者常治国, 吕迎丰, 丁小云, 张斧 申请人:深圳矽感科技有限公司