一種條碼精密測量系統的設計和實(shí)現

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)驗室里。那時(shí)候對電子技術(shù)應用方面的每一個(gè)設想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做條碼標記，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)明了最早的條碼標識，設計方案非常的簡(jiǎn)單，即一個(gè)條表示數字1,二個(gè)條表示數字2,以次類(lèi)推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的條碼識讀設備：一個(gè)掃描器（能夠發(fā)射光并接收反射光）；一個(gè)測定反射信號條和空的方法，即邊緣定位線(xiàn)圈；和使用測定結果的方法，即譯碼器。

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

　　系統結構

　　本系統由以下幾個(gè)部分組成：條碼標尺、光學(xué)系統、CMOS圖像采集模塊、STR912主控板、鍵盤(pán)與液晶顯示模塊、電源模塊和計算機測試系統。 硬件結構框圖如圖1所示。

　　系統工作原理如下：帶有精密位置信息的條碼圖像通過(guò)光學(xué)系統，成像在CMOS圖像傳感器光敏面上，STR912FW44X6處理器對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。

　　當系統進(jìn)行高速圖像采集時(shí)，STR912FW44X6處理器將采集信號通過(guò)以太網(wǎng)接口送往計算機測量系統，進(jìn)行最終的數據處理。

　　硬件設計

　　圖像采集模塊

　　圖像采集模塊主要由線(xiàn)陣CMOS圖像傳感器（LIS-1024）、運算放大器（TLV2221IDBVR）組成。視頻信號經(jīng)運算放大器放大后傳送到STR912FW44X6主處理器進(jìn)行A/D轉換，轉變?yōu)閿底謭D像信號。 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，對環(huán)境光強的變化需要由主芯片對采集到的圖像信號進(jìn)行分析，然后通過(guò)對圖像傳感器的控制來(lái)實(shí)現自適應環(huán)境光強的功能。