专利名称：无线收发线性扫描数据的方法
技术领域：
本发明涉及扫描技术，尤其涉及一种可以无线收发的线性 扫描装置及方法，具体的说是能够读取、存贮、识别或解码图 文或者条码信息并通过无线通讯网络发送的线性扫描装置。
背景技术：
现今的无线通讯技术应用非常普及，用户之间的信息交换极 其频繁，容量越来越大，现有的手动输入信息交流和语音交流 不能满足及时、高容量、高精确性的要求。目前广泛使用的扫 描器一般与电脑配合使用，扫描获得的信息要经过电脑才可以 上载或者转送，给使用者带来了极大的不便。
发明内容
本发明的目的在于公开一种无线收发线性扫描的方法，该 方法通过线性扫描读取图文或者条码信息，并能及时通过无线 通讯网络发送出去。
本发明上述目的这样实现，构造一种无线收发线性扫描数据 的方法，其特征在于，包括如下步骤
Tl)监测是否产生扫描启动信号，如产生扫描启动信号后，执 行以下步骤Sl)-S4):
51) 给扫描器供电，利用图像传感器对图文或者条码进行逐行 扫描，并利用模拟电压二值化电路或A/D转换器将扫描获得的 模拟信号转换成数字信号；
52) 将所述数字信号采用DMA方式直接写入缓存，或者在所 述主处理器(31)的控制下写入缓存直到扫描结束或缓存写满；
53) 将缓存中的数据通过无线收发装置发送到用户指定的终端；
S4)重复步骤S1) -S3)至扫描结束；
T2)如监测到扫描器处于待机、休眠及非扫描工作状态下，关 断扫描器电源。
在上述方法中，在所述步骤S2与S3)之间，还包括以下步骤
521) 利用条码解码程序对缓存中的数据进行解码，或者利用 光学字符识别程序对缓存中的数据进行识别；
522) 在显示部件(37)上显示解码后的数据、或者识别后的 文字，确认后通过所述步骤S3)将识别解码后的数据通过天线 发送到用户指定的终端。
在上述方法中，在所述步骤T1)中所述的扫描启动信号由一 个启动按键产生。
在上述方法中，在所述步骤T1)中所述的扫描启动信号由一 个扫描介质接触感应传感器产生。
为实现上述方法，本发明使用了一种可以无线收发的线性扫 描装置，包括无线通讯装置还包括能对图文或者条码进行逐 行扫描的线扫描器以及连接在所述无线通讯装置和线扫描器之 间的连接部件；所述连接部件包括开启扫描功能的扫描启动装 置和降低装置功率消耗的功率开关电路；所述扫描启动装置连 接所述无线通讯装置中所包括的主处理器的通用输入输出端口 GPI01;所述主处理器的串行外设接口 SPI的使能端EN通过功 率开关电路连接所述线扫描器的线扫描输入信号端VIN;所述 串行外设接口 SPI的同步时钟信号CLK直接连接所述线扫描器 的时钟端口 CLK;所述主处理的通用输入/输出接口 GPI02产生 的线图像扫描启动脉冲SP直接连接所述线扫描器的线图像采样 启动脉冲信号输入端；线扫描器输出的数字化的线扫描输出信 号VOUT直接连接所述串行外设接口 SPI。
本发明还包括以下技术特征，所述的线扫描器包括将模拟 光电传感器输出信号转换成二值化的线扫描输出信号VOUT的 模拟电压二值化电路，所述模拟电压二值化电路包括峰值保持电路、分电压网络和高速比较器；图像传感器输出信号V同时 输入峰值保持电路和高速比较器，峰值保持电路的输出经过分 电压网络输入高速比较器，高速比较器输出数字线扫描输出信 号VOUT。线扫描器也可以将模拟光电传感器输出信号转换成数 字的线扫描输出信号VOUT的A/D转换器。
本发明还包括以下技术特征，所述的连接部件还包括分频 电路、计数器、逻辑控制电路和输出允许控制器；所述扫描启 动装置的输出信号分别输入功率开关电路和输出允许控制器， 输出允许控制器输出线扫描输入信号VIN到线扫描器；主处理 器的主时钟频率MCLK输入分频电路，分频电路输出两个信号 MC1和MC2并分别连接到计数器和逻辑控制电路，计数器的输 出连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出连接输出允许控制 器，输出允许控制器的输出同时输入主处理器的INT端口和线 扫描器的线图像扫描启动脉冲SP端口。扫描启动装置是输入扫 描启动信号的手动按键，或者是接触被扫描物体时可以产生扫 描启动信号的接触感应传感器。
本发明还包括以下技术特征，所述线扫描器包括电路板、图 像传感器、光源、透镜和玻璃；所述光源均匀照亮被扫描物体 的被扫描行，来自被扫描物体的反射光透过玻璃进入透镜，成 像在图像传感器上，图像传感器的输出信号在电路板上被读出 并放大和模数转换后输出VOUT。
本发明还包括以下技术特征，所述的无线通讯装置、连接部 件和线扫描器集成于一个外壳内；或者分成可以独立使用的无 线通讯装置、封装一体的连接部件和线扫描器，上述两者之间 通过刚性连接器，或者柔性连接线组合。线扫描器和所述无线 通讯装置沿长边组合，也可以沿短边组合。
本发明的可以无线收发的线性扫描装置及其方法通过连接 部件连接无线通讯装置和线扫描器，利用线扫描器扫描获取图 文或者条码信息，解码或者识别后，利用无线通讯装置根据如 GSM、 GPRS等各种现有通信协议将信息无线收发。由于在连接装置中使用扫描启动装置和功率开关电路，本发明在待机、休 眠及非扫描工作下状态下，能够关断所述线扫描器的电源，实 现其在非工作状态下的零功耗，而无线通讯装置能继续正常工 作。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是本发明方法使用的可以无线收发的线性扫描装置的 功能框图2是本发明方法使用的可以无线收发的线性扫描装置的 细化功能框图3是本发明使用的装置中的连接模块的的原理框图4是本发明使用的装置中的中主时钟分频部分的原理框
图5是本发明使用的装置中的采用数字信号输出方式时输 出电路部分的原理框图6是本发明中线性扫描装置扫描器控制和输出信号时序
图7是本发明可以无线收发的线性扫描装置优选实施例的 立体结构示意图8是本发明可以无线收发的线性扫描装置第二实施例的 立体结构示意图9是本发明可以无线收发的线性扫描装置第三实施例的 立体结构示意图。
具体实施例方式
本发明的实施，以现有无线通讯技术和扫描技术为基础，通 过专门设计的连接部件将两者结合，从而实现正确快速地读取 信息，并及时发送的目的，而且实现简单，结构紧凑。
请一并参阅图1和图2，图1是本发明可以无线收发的线性扫描装置的功能框图，图2是本发明可以无线收发的线性扫描 装置的细化功能框图。本发明的可以无线收发的线性扫描装置 主要由无线通讯装置器30、线扫描器50和连接部件40组成。 其中，所述的无线通讯装置器30具有一主控模块32，无线收发 模块33，天线34，接口35，键盘36以及显示部件37。所述无 线通讯装置器30可以根据如GSM、 GPRS等各种现有通信协议 进行信息无线收发。
图3是本发明中连接模块的的原理框图；如图3所示，所述 的主控模块32内部有一个主处理器31和缓冲存储器38，所述 主处理器31可以控制本装置进行信息无线收发、显示和图文信 息读取，并通过所述缓冲存储器38储存图文信息，所述的信息 无线收发和显示功能，可以利用现有的如移动电话等无线通讯 技术实现。所述的主处理器31还具有两个通用输入/输出接口 GPIOl、和GPI02和串行外设接口 SPI。所述连接部件40包括 电路连线、扫描启动装置41和功率开关电路42。所述的扫描启 动装置41可以是一个按键，也可以是一个扫描介质接触感应传 感器。例如按住按健启动扫描、松开按键结束扫描；或者应用 接触传感器时，检测到接触扫描介质时启动、检测到离开介质 时结束。在便携式装置中，需要尽量降低电源的功率消耗，本 发明的可以无线收发的线性扫描装置有三种工作状态在线、 待机及休眠，在待机、休眠及非扫描工作下状态下，所述功率 开关电路42将关断所述线扫描器50的电源，实现其在非工作 状态下的零功耗，而此时无线通讯装置30能继续正常工作。
当扫描启动装置41唤醒线扫描器50，即按下所述按键，或 所述传感器感应到所述线扫描器50接触到扫描介质后，所述扫 描启动装置41产生一信号，并传到所述主处理器31的通用输 入/输出接口 GPIOl处，所述主处理器31就调用图像扫描处理 程序，置串行外设接口 SPI的使能线EN有效，向所述线扫描器 50传送线扫描输入信号VIN，从而开启所述线扫描器50的电源 和点亮其光源53 (如图9所示)。此时，所述主处理31的定时器(图中未示出)产生一定时间间隔的线图像扫描启动脉冲SP， 通过所述主处理器31的通用输入/输出接口 GPI02传送到所述 线扫描器50的线图像采样启动脉冲信号输入端，所述线扫描器 50开始工作。串行外设接口 SPI的同步时钟信号CLK可以直接 与所述线扫描器件50的时钟信号输入端口连接，作为线图像采 样同步时钟。
图4是本发明中主时钟分频部分的原理框图；当所述主处理 器31没有空余的时钟信号可用时，可以采用主时钟分频加上数 字逻辑控制的方式来获得线图像采样启动信号SP，此时连接部 件40除具有所述扫描启动装置41和功率开关电路42外，还包 括一些必要的电路和器件。如图4所示，当所述扫描启动装置 41工作时，所述功率开关电路42开通，并启动输出允许控制器 46，所述线扫描器50处于工作状态，主处理器31的主时钟频 率MCLK通过分频电路43获得信号MC1和MC2， MC1经过计 数器44后进入逻辑控制电路45，信号MC2直接进入逻辑控制 电路45，经过逻辑控制电路45处理，获得线图像扫描启动脉冲 SP,所述的线图像扫描启动脉冲SP除了连接到所述线扫描器 50之外，还与所述主处理器31的中断输入脚INT相连，从而使 用中断程序来同步线图像数据采样过程。
图4描述的是在处理模块定时器或GPIO 口不足的情况下， 利用主时钟由外部产生SP信号的框图，此时图像数据的输入仍 然需要使用SPI接口。此框图只是描述了 SP的产生及处理器对 SP的检测，以及CLK信号产生的MC1(连接到线扫描装置以及 SPI 口的CLK端)。分频电路产生点同步时钟MC1及产生线图 像传感器需要的SP脉冲宽度时钟MC2, MC1经过计数器(控 制行采样宽度)产生SP信号频率，经过逻辑控制电路的处理产生 具有n倍于点同步时钟信号频率及MC2脉冲宽度的原始SP信 号。扫描启动装置可以为扫描启动按键，当按下按键时，打开 线扫描电源，同时输出用于启动行扫描工作的SP信号。
本发明的线扫描器50采用了数字信号输出方式，图5是本发明采用数字信号输出方式时输出电路部分的原理框图，图中
是在线扫描器50内部的模拟电压二值化电路。如图5所示，图 像传感器输出的信号V经峰值保持电路510处理，进入到分电 压网络511，得到图像传感器暗电平VI和另一电压值V2，所述 V2进入高速比较器612和图像传感器输出的信号V比较，从而 获得线扫描输出信号VOUT。在此设计中采用了动态阀值方案， 它可以根据扫描介质的发射光学特征及扫描图像的明暗变化自 动调节二值化的阀值，获得较好的黑白图像效果。如果在需要 灰度或彩色扫描的时候，线扫描输出信号是具有图像亮度信息 的模拟电平，可以在与之接口的电路中增加A/D模数转换器(图 中未示出)。扫描后的图像数据可以采用直接存储器DMA存取 方式直接写入所述缓冲存储器38，也可以在主处理器31的控制 下写入。
图5中，图像峰值保持电路用于保持产生扫描介质反射的亮 电平(最高值)，而图像传感器的暗电平(最低值)可以采用稳 压器产生，因为对于同一型号的线图像传感器而言，暗电平是 一个固定的给定参考电压值。最高值和最低值代表了此介质所 产生图像模拟信号灰阶的最大值和最小值，在进行二值化处理 时的阔值就是居于此两点中间的一个值，此阀值可以直接用电 阻分压的方式产生，即分电压网络是线性的比例分压器。
如图6所示是所述线扫描器50的控制线及其信号输出时序 图。该图标示了线图像传感器各信号间的时序关系。其中SP为 行扫描启动时钟、CLK为点采样同步时钟、VOUT为图像数据 输出信号，SP的脉冲间距为行扫描周期，线扫描器接到在SP 脉冲后，需要n个CLK周期来初始化传感芯片，在第n+l个CLK 时钟时，VOUT开始输出数字二值化图像，CLK为VOUT的采 样同步时钟。在传输了 m (根据需要扫描的长度有所不同)个 点图像数据之后，VOUT结束此行的数据输出，等待下一个行扫 描脉冲。在不对光源点亮进行单独控制的场合，行扫描周期就 是传感器的行曝光周期。本发明的线扫描器50—般包括电路板51、图像传感器52、 光源53、透镜54和玻璃55，其外形轮廓可以是长方体， 一般 图像传感器52沿着该长方体较长的一个边排列，如图7所示。 光源53均匀照亮被扫描物体的被扫描行，来自被扫描物体的反 射光透过玻璃55进入透镜54，成像在图像传感器52上，图像 传感器52的输出信号在电路板51上被读出并放大和模数转换 并输出VOUT。本发明的可以无线收发的线性扫描装置，所述线 扫描器50逐行读取图文信息，并进行数字化处理，以获得数字 化的线扫描输出信号VOUT，所述的线扫描输出信号VOUT直 接连接于所述主处理器31串行外设接口 SPI的数据输入端口 DATA,如图3所示。
如图7、 8、 9所示是本发明的可以无线收发的线性扫描装置 的立体结构示意图。如图所示，所述的无线通讯装置30和线扫 描器50可以集成于一体，结构小巧，只比普通手机略大；也可 以分别独立，通过特定连接装置组合。本发明的可以无线收发 的线性扫描装置不管是一体化还是相互独立，所述线扫描器50 可以安装在所述无线通讯装置30的长边，也可以安装在短边。 当所述的无线收发装置30和线扫描器50分别独立时，所述的 连接装置可以是一种刚性连接器56，也可以是一种柔性连接线 57，所述连接装置的接口可以采用RS232、 USB等接口，也可 以采用非标准接口。
本发明可以无线收发的线性扫描装置所扫描的对象，可以是 条码，也可以是其他图文内容。在扫描完成后，图像数据可以 通过网络发送给服务器主机，在主机内进行相关解码或识别， 然后再发送回来。本发明可以无线收发的线性扫描装置也可以 内部安装条码解码程序或光学符号识别软件OCR，将读取的条 码信息或其他图文内容分别进行解码或识别，并存贮在本机或 发送。此时可以在逐行扫描的同时对扫描获得的数据解码、识 别和发送，也可以在扫描全部完成后再解码识别，经显示部件 37由使用者确认后再发送。本发明还提供一种可以无线收发的线性扫描方法，其主要包 括如下步骤第一，当线扫描器50接收到启动信号后开始工作， 对图文或者条码进行逐行扫描，并将扫描获得的模拟信号转换 成数字信号，其转换方式可以采用模拟电压二值化电路以处理 黑白扫描对象，也可以是一个A/D转换器以处理灰度或彩色扫 描对象；第二，将所述数字信号采用DMA方式直接写入所述缓 冲存储器38，或者在所述主处理器31的控制下写入；第三，重 复上述第一、第二步骤至扫描结束或者所述缓冲存储器38写满； 第四，利用条码解码程序对所述缓冲储存器38中的数据进行解 码，或者利用光学字符识别程序进行识别；第五，在所述显示 部件37上显示解码后的数据、或识别后的文字，确认后通过所 述无线收发模块33经所述天线34发送到用户指定的终端。
权利要求
1、一种无线收发线性扫描数据的方法，其特征在于，包括如下步骤T1)监测是否产生扫描启动信号，如产生扫描启动信号后，执行以下步骤S1)-S4)S1)给扫描器供电，利用图像传感器对图文或者条码进行逐行扫描，并利用模拟电压二值化电路或A/D转换器将扫描获得的模拟信号转换成数字信号；S2)将所述数字信号采用DMA方式直接写入缓存，或者在所述主处理器(31)的控制下写入缓存直到扫描结束或缓存写满；S3)将缓存中的数据通过无线收发装置发送到用户指定的终端；S4)重复步骤S1)-S3)至扫描结束；T2)如监测到扫描器处于待机、休眠及非扫描工作状态下，关断扫描器电源。
2、 根据权利要求1所述方法，其特征在于，在所述步骤S2 与S3)之间，还包括以下步骤521) 利用条码解码程序对缓存中的数据进行解码，或者利用 光学字符识别程序对缓存中的数据进行识别；522) 在显示部件(37)上显示解码后的数据、或者识别后的 文字，确认后通过所述步骤S3)将识别解码后的数据通过天线 发送到用户指定的终端。
3、 如权利要求1所述方法，其特征在于，在所述步骤Tl) 中所述的扫描启动信号由一个启动按键产生。
4、 如权利要求1所述方法，其特征在于，在所述步骤Tl) 中所述的扫描启动信号由一个扫描介质接触感应传感器产生。
全文摘要
本发明涉及一种可以无线收发的线性扫描装置及方法，可以对图文或者条码扫描识别后以无线方式传送。其中，装置包括无线通讯装置、线扫描器以及连接部件；连接部件包括扫描启动装置和功率开关电路；而扫描启动装置连接所述无线通讯装置中包括的主处理器的通用输入输出端口GPIO1；主处理器串行外设接口SPI的使能端EN通过功率开关电路连接所述线扫描器的输入信号端VIN；串行外设接口SPI的同步时钟信号CLK直接连接线扫描器的时钟端口CLK；主处理的通用输入/输出接口GPIO2产生的线图像扫描启动脉冲SP直接连接所述线扫描器的线图像采样启动脉冲信号输入端；线扫描器输出的数字化的线扫描输出信号VOUT直接连接所述串行外设接口SPI。
文档编号G06K7/10GK101587535SQ20091013829
公开日2009年11月25日 申请日期2003年4月1日 优先权日2003年4月1日
发明者丁晓云, 吕迎丰, 伟 张, 斧 张, 顾成武 申请人:武汉矽感科技有限公司