专利名称：光感应条码阅读器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及条码阅读器，更具体地说，涉及一种可借助光感应方式以 实现自动扫描读码的光感应条码阅读器。
背景技术：
随着现代物流业和商业的不断发展，各种条码阅读器越来越多地被应用于 商场、仓库、医院等场所，以达到实现自动化管理、节约人力成本等目的。
条码阅读器是用于读取条码中所包含的信息的设备。如图1所示，现有的
条码阅读器一般包括以下三个部分解码模块100、机械开关101、扫描头102。 其中，解码模块100 —般由微处理器104和输出接口 103组合而成；扫描头 102则由光源、接收装置、光电转换部件等组成。当条码阅读器的机械开关101 被按下时，解码模块100中的微处理器104控制扫描头102开始扫描，然后由 解码模块100解码，解码得到的条码信息通过输出接口 103传给计算机或其它 设备，完成了一次扫描过程。
可见，现有的条码阅读器一般采用机械开关触发扫描，每次扫描条码都需 要按下机械开关，在条码阅读器的放置位置比较固定的场所，例如超市的收银 台等，这种机械开关控制方式会给操作带来不便。
实用新型内容
本实用新型要解决现有条码扫描器由于采用机械开关而产生的操作不便、 无法自动扫描的问题，并提供一种使用方便的光感应条码阅读器。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种光感应条码阅 读器，包括微处理器、扫描头和输出接口；还包括与所述微处理器连接的光感 应模块，其中包括用于发出按预定频率开关的光信号的光发射单元；用于接收光信号并转换为相应电信号的光接收单元；与所述光接收单元连接的放大电 路；以及，调制解调器，该调制解调器与所述光发射单元连接、向其发出驱动 信号以使所述光发射单元发出所述按预定频率开关的光信号，该调制解调器与 所述放大电路连接、接收其输出信号并进行判断处理，该调制解调器还与所述 微处理器连接、向其输出判断结果信号，所述微处理器再根据所述判断结果信 号开启或关闭所述扫描头。
本实用新型的所述调制解调器中可包括驱动电路，它与所述光发射单元 连接，用于向所述光发射单元发出驱动信号以使其发出所述按预定频率开关的 光信号；频率提取电路，它与所述放大电路连接，用于提取并输出与所述预定 频率之间的差值小于预定值的电信号；电平比较电路，它连接于所述频率提取 电路和微处理器之间，用于判断所述频率提取电路输出的电信号是否达到预定 电平并输出相应的判断结果信号。
本实用新型的所述光感应模块中还可包括一个与所述微处理器连接的磁 感应开关，它可通过感应环境磁场而向所述微处理器输入感应信号，所述微处 理器再根据所述感应信号开启或关闭整个光感应模块。
本实用新型的所述磁感应开关可包括磁铁及与之配合的霍尔器件，所述霍 尔器件向所述微处理器输入感应信号；或者包括磁铁和与之配合的干簧管，所 述干簧管向所述微处理器输入感应信号。
本实用新型中，还可包括与所微处理器连接的机械开关，所述微处理器可 根据所述机械开关的输入信号开启或关闭所述扫描头。
由前述方案可知，本实用新型采用反射式光检测技术进行邻近物体的检 测，进而触发条码阅读器进行扫描读码，与现有条码阅读器相比，不必每次按 下机械开光，而可实现自动触发扫描，所以使用非常方便，有利于提高工作效 率。另外，本实用新型的光感应条码阅读器采用经过调制的按预定频率开关的 光信号代替一般光信号进行邻近物体检测，可避免环境光对光检测系统的干 扰，提高判断的准确性。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中 图1是现有条码阅读器的原理框图2是本实用新型一个优选实施例中的光感应条码阅读器的原理框图; 图3是图2中所示调制解调器的原理框图4是图2所示光感应条码阅读器中光感应电路的电信号示意图； 图5是图2所示光感应条码阅读器的工作流程图6是图2所示光感应条码阅读器中光感应模块和扫描头的电路图； 图7是图2所示光感应条码阅读器中解码模块的电路图。
具体实施方式
本实用新型的一个优选实施例如图2至图7所示。从图2可以看出，这种 光感应条码阅读器由解码模块200、光感应模块201、机械开关202、扫描头 203这四个主要部分构成。其中，解码模块200、机械开关202、扫描头203 可与现有条码阅读器的相应部件相同，所以不再详述。
从图2可以看出，光感应模块201中包括光接收单元206、放大电路207 调制解调器208、磁感应开关209、以及光发射单元210。可见，这种光感应 条码阅读器与现有条码阅读器的最大区别在于增加了光感应模块201 。
从图3可以看出，在光感应模块中，包括驱动电路212、电平比较电路213、 和频率提取电路214。其中，驱动电路212与光发射单元连接，用于向其发出 驱动信号以使其发出预定频率的光信号；频率提取电路214与放大电路连接， 用于提取并输出与所述预定频率之间的差值小于预定值的电信号；电平比较电 路213连接于频率提取电路和微处理器之间，用于判断频率提取电路214输出 的电信号是否达到预定电平并向微处理器205输出相应的判断结果信号。
下面将介绍该光感应模块检测邻近物体的工作方式。首先，由调制解调器 208生成一预定频率f。的电信号S。，其波形参见图4中的第1行；该电信号 S。驱动光发射单元210发出与电信号S。相同频率开关的光信号，其开关波形参 见图4中的第2行；发出的光被邻近物体反射回来后由光接收单元206接收， 并转换形成电信号St，其波形参见图4中的第3行；该电信号Si经放大电路207放大，再输入调制解调器208;然后由调制解调器判断电信号S,的成分中 是否存在预定频率f。的信号以及是否达到预定电平，如果有则输出低电平， 否则输出高电平；调制解调器把判断结果信号传送给微处理器205，微处理器 205再根据接收到的判断结果信号，开启或关闭扫描头203，即控制其是否幵 始扫描。
工作过程中，光接收单元206可能会接收到较强的环境光，并可能因此发 生误检测。本实施例中，由调制解调器产生一种周期方波电信号，如图4第1 行的波形;在这种方波驱动下，光发射单元210以方波的频率开关(例如8KHz)， 流过发光二极管的电流如图4第2行的波形；光发射单元发射的周期光信号在 光接收单元上转换出如图4第3行的波形的电信号。由于环境光不呈现周期性， 转换出的电信号也不呈现周期性，所以调制解调器会根据对信号周期性的判断 而形成正确的输出。如此一来，本实施例的光感应条码阅读器就不会因为受到 环境光的干扰而发生误检测。具体实施时，在调制解调器的内部集成有频率提 取电路，只有输入频率与设定频率的差值在某个范围内时，调制解调器才输出 低电平。
本实施例中，条码阅读器的其他工作流程如图5所示。首先，条码阅读器 接通电源，系统检测光感应功能是否被用户设置为可用，如果设置为可用，就 走图5左侧的主流程，此时发射单元会发射光信号，当邻近物体靠近条码阅读 器达到一定范围内时，光接收单元收到反射信号，经放大处理输入调制解调器， 调制解调器检测处理后，输出表示有邻近物体在感应范围内的低电平，微处理 器检测到该低电平后，关闭光感应模块同时开启扫描头进行扫描，在微处理器 完成解码后，会关闭扫描头同时重启光感应模块。其中，调制解调器可根据输 入信号的变化情况判断邻近物体是否移出过检测范围，只有当再有物体移进检 测范围时，微处理器才会再次开启扫描头扫描。
从图5右侧流程可以看出，如系统检测到光感应功能被设置为禁用，则系 统进入手动触发扫描工作模式，即与传统机械开关控制模式相同。
可见，本实施例中采用反射式光检测技术进行邻近物体的检测，通过检测 光信号的强度，来判断邻近物体是否离条码阅读器足够近，如果是则触发扫描头开始扫描。工作时，微处理器会在关闭光感应模块后才开启扫描头扫描(如
激光条码阅读器的发出激光、CCD条码阅读器的发光或基于CMOS技术的二维 条码阅读器的发光)，这样可避免两组光回路之间的互相干扰。
本实用新型的一个优选实施例中，光感应模块和扫描头的电路如图6所 示，解码模块的电路如图7所示。其中，用于检测物体的光的波长可以是从 0.01到1000微米；同时光发射单元可以是普通亮度发光二极管、高亮度/超亮 度的发光二极管、激光二极管等等。
图6右上角的芯片U4的型号为MCP602，它与周边电路构成放大电路； 图6右边的芯片U5的型号为MCP604，它与周边电路构成放大电路；图6左 上角的芯片U6的型号为LM324，它与周边电路构成放大电路；图6下部的芯 片U8、 U9的型号为MCP601、 LM567，它与周边电路构成光感应模块。
图7中的芯片Ul的型号为LPC2132，它与周边电路构成微处理器模块； 图7中的芯片U3的型号为NCP551，它与周边电路构成3. 3V电源模块；图7 中的芯片U7的型号为AT276，它与周边电路构成磁感应开关。
其中，在光接收单元内部有光电二极管，当有邻近物体靠近到一定范围时， 光电二极管的反向电流会变大，在光照强度0.4W/ltf的情况下，光电二极管的 电流在10微秒(0. 00001秒)内从小于0. OluA增大到0. 05uA，在二极管与负 载电阻连接处形成峰-峰10mV的电压，电压经过一个转换电容的滤波后输入图 6中的运算放大器U8，运算放大器把输入电压信号放大20倍达到100mV，再输 入调制解调器U9，调制解调器的检测下限为25mV,达到这个要求的预定频率 的输入信号会导致调制解调器输出一个低电平，该低电平引发图7中的微处理 器U1中断处理事件，此时微处理器关闭光感应，控制扫描头进行扫描处理， 扫描头把扫描结果返回给微处理器，微处理器接收该结果并进行解码，解码结 果通过输出接口传回计算机或其它设备。
另外，从图2可以看出，在本实施例，光感应功能既可以单独使用，也可 以与磁感应开关结合使用。该磁感应开关209可通过感应环境磁场而向微处理 器输入感应信号，微处理器再根据感应信号开启或关闭整个光感应模块。具体 实施时，磁感应开关209可由一个霍尔器件与一块磁铁组成，此时由霍尔器件向所述微处理器输入感应信号；磁感应开关209还可由磁铁和与之配合的干簧 管组成，此时由干簧管向所述微处理器输入感应信号。上述磁感应开关均为现 有技术，此处不再详述。光感应功能与磁感应开关结合的使用方法是当磁感 应开关能为开时，光感应模块开启，此时可使用机械开关操作，也可由光感应 功能自动扫描读码；当磁感应开关为关时，光感应模块关闭，此时只能使用机 械开关操作。
由前述实施例可知，与现有条码阅读器相比，本实用新型采用反射式光检 测技术进行邻近物体的检测，可实现自动触发扫描，所以使用非常方便，有利 于提高工作效率。另外，本实用新型的光感应条码阅读器采用经过调制的按预 定频率开关的光信号代替一般光信号进行邻近物体检测，可避免环境光对光检 测系统的干扰，提高判断的准确性。
权利要求1、一种光感应条码阅读器，包括微处理器、扫描头和输出接口；其特征在于，还包括与所述微处理器连接的光感应模块，所述光感应模块中包括用于发出按预定频率开关的光信号的光发射单元；用于接收光信号并转换为相应电信号的光接收单元；与所述光接收单元连接的放大电路；以及调制解调器，该调制解调器与所述光发射单元连接、向其发出驱动信号以使所述光发射单元发出所述按预定频率开关的光信号，该调制解调器与所述放大电路连接、接收其输出信号并进行判断处理，该调制解调器还与所述微处理器连接、向其输出判断结果信号，所述微处理器再根据所述判断结果信号开启或关闭所述扫描头。
2、 根据权利要求1所述的光感应条码阅读器，其特征在于，所述调制解 调器中包括驱动电路，它与所述光发射单元连接，用于向所述光发射单元发出驱动信 号以使其发出所述按预定频率开关的光信号；频率提取电路，它与所述放大电路连接，用于提取并输出与所述预定频率 之间的差值小于预定值的电信号；电平比较电路，它连接于所述频率提取电路和微处理器之间，用于判断所 述频率提取电路输出的电信号是否达到预定电平并输出相应的判断结果信号。
3、 根据权利要求2所述的光感应条码阅读器，其特征在于，所述光感应 模块中还包括一个与所述微处理器连接的磁感应开关，它可通过感应环境磁场 而向所述微处理器输入感应信号，所述微处理器再根据所述感应信号开启或关 闭整个光感应模块。
4、 根据权利要求3所述的光感应条码阅读器，其特征在于，所述磁感应 开关包括磁铁及与之配合的霍尔器件，所述霍尔器件向所述微处理器输入感应 信号。
5、 根据权利要求3所述的光感应条码阅读器，其特征在于，所述磁感应 开关包括磁铁和与之配合的干簧管，所述干簧管向所述微处理器输入感应信 号。
6、 根据权利要求1-5中任一项所述的光感应条码阅读器，其特征在于， 还包括与所微处理器连接的机械开关，所述微处理器可根据所述机械开关的输 入信号开启或关闭所述扫描头。
专利摘要本实用新型涉及一种光感应条码阅读器，为解决现有条码扫描器只能使用机械开关操作的问题，本实用新型中增设了一个光感应模块，该光感应模块中包括用于发出按预定频率开关的光信号的光发射单元、用于接收光信号的光接收单元、与光接收单元连接的放大电路、以及调制解调器；该调制解调器与光发射单元连接、向其发出驱动信号以使光发射单元发出所述按预定频率开关的光信号，还与放大电路连接以接收其输出信号并进行判断处理，还与微处理器连接以向其输出判断结果信号；所述微处理器再根据判断结果信号开启或关闭所述扫描头。本实用新型采用反射式光检测技术进行邻近物体的检测，可实现自动触发扫描，所以使用非常方便，有利于提高工作效率。
文档编号G06K7/10GK201138479SQ200720196500
公开日2008年10月22日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者拓 李 申请人:深圳市民德电子科技有限公司