一種條碼精密測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

條碼技術(shù)最早產(chǎn)生在風(fēng)聲鶴唳的二十年代，誕生于Westinghouse的實(shí)驗(yàn)室里。那時(shí)候?qū)﹄娮蛹夹g(shù)應(yīng)用方面的每一個(gè)設(shè)想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做條碼標(biāo)記，條碼中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此Kermode發(fā)明了最早的條碼標(biāo)識(shí)，設(shè)計(jì)方案非常的簡(jiǎn)單，即一個(gè)條表示數(shù)字1,二個(gè)條表示數(shù)字2,以次類推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識(shí)讀設(shè)備：一個(gè)掃描器（能夠發(fā)射光并接收反射光）；一個(gè)測(cè)定反射信號(hào)條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測(cè)定結(jié)果的方法，即譯碼器。

　　基于ARM單片機(jī)的條碼定位技術(shù)具有讀數(shù)客觀、測(cè)量速度快、精度高的優(yōu)點(diǎn)，可以克服傳統(tǒng)目視讀數(shù)存在的讀數(shù)過(guò)程繁瑣、讀數(shù)時(shí)間長(zhǎng)、人為誤差大、自動(dòng)化程度低等缺點(diǎn)。該技術(shù)具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，既適合于近距離、高精度定位要求的各種光電絕對(duì)式位移編碼器；也適合于測(cè)量距離大范圍變化、大量程要求的大地高程測(cè)量、大壩沉陷觀測(cè)、路面平整度測(cè)量等方面。本文提出了一種基于ST半導(dǎo)體公司的32位高性能處理器STR912FW44X6的測(cè)量系統(tǒng)方案。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　本系統(tǒng)由以下幾個(gè)部分組成：條碼標(biāo)尺、光學(xué)系統(tǒng)、CMOS圖像采集模塊、STR912主控板、鍵盤(pán)與液晶顯示模塊、電源模塊和計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。 硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　系統(tǒng)工作原理如下：帶有精密位置信息的條碼圖像通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)，成像在CMOS圖像傳感器光敏面上，STR912FW44X6處理器對(duì)SVI公司的LIS-1024圖像傳感器進(jìn)行自動(dòng)曝光控制后，采集圖像信息，經(jīng)過(guò)算法處理，獲得條碼帶有的位置信息。

　　當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行高速圖像采集時(shí)，STR912FW44X6處理器將采集信號(hào)通過(guò)以太網(wǎng)接口送往計(jì)算機(jī)測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行最終的數(shù)據(jù)處理。

　　硬件設(shè)計(jì)

　　圖像采集模塊

　　圖像采集模塊主要由線陣CMOS圖像傳感器（LIS-1024）、運(yùn)算放大器（TLV2221IDBVR）組成。視頻信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器放大后傳送到STR912FW44X6主處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)。 字串8

　　STR912FW44X6主處理器直接控制圖像采集時(shí)序，圖像采集模塊本身并沒(méi)有自動(dòng)曝光功能，對(duì)環(huán)境光強(qiáng)的變化需要由主芯片對(duì)采集到的圖像信號(hào)進(jìn)行分析，然后通過(guò)對(duì)圖像傳感器的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)環(huán)境光強(qiáng)的功能。