支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的制作方法

本发明属于激光扫码技术领域，具体涉及一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台、其工作电路及其工作方法。

背景技术：

由于激光条码扫描平台具有扫描速度快、扫描条码兼容性比较强的优点，被广泛应用于商场、超市收银领域。但目前的激光条码扫描平台只能扫描纸质一维条码，无法扫描手机屏幕中的二维码。随着时代的进步，顾客使用支付宝、微信等电子支付方式越来越普遍，由于目前的激光条码扫描平台不支持扫描手机屏幕的二维码，所以商户需要另外增配一台能扫描手机屏幕的二维码扫描器，专门用于扫描手机支付二维码。收银员需要用激光条码扫描平台扫描商品条码，又需要用二维码扫描器扫描客户手机来收取付款，这样既增加了商户的成本，也增加了收银员的工作量。

针对激光条码扫描平台增加二维码识别的问题，目前有厂家采用了在激光条码扫描平台中集成二维码识别模组的方法，有的厂家直接使用二维码识别模组装配成扫描平台，增加一维条码的识别算法。

上述技术方案存在如下问题和缺点：对于集成二维码识别模组的激光扫描平台，因为二维码识别模组本身价格不低，导致整体成本大大增加，并且二维码识别模组体积不小，也导致整体产品体积偏大。对于二维码识别模组装配成的扫描平台，虽然能兼容一维条码，但是其对一维条码的扫描效率大大低于激光条码扫描平台，影响其实用性。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台，具有一维码及二维码扫描、识别能力，使一维码和二维码识别工作可以无缝切换、无停顿感。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台，包括pcb板、主控器和一维码识别系统，所述主控器设于pcb板上，所述一维码识别系统包括一维码扫码机构和一维码解码机构，其中，

所述一维码扫码机构包括：激光管、驱动电机、四面镜和反射镜，所述激光管设于pcb板上并通过激光扫描元件控制线与主控器连接，所述四面镜设于pcb板的远离激光管的一侧，所述四面镜的下方设有驱动电机，所述四面镜的侧上方设有反射镜，所述反射镜设于激光管发出激光的路径和四面镜反射激光的路径上；

所述一维码解码机构包括：一维码解码器；

所述激光条码扫描平台还包括二维码识别系统，其包括二维码扫码机构和二维码解码机构，其中，

所述二维码扫码机构包括：与主控器通过摄像头数据总线连接的摄像头；

所述二维码解码机构包括：二维码解码器。

上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台还包括休眠/唤醒机构，其包括：设于pcb板上的光敏电阻，其中，

光敏电阻，通过放大电路与主控器相连，感知扫描区域环境光的变化，将环境光的变化速度和比例信号传输给主控器；

主控器，接收环境光的变化速度和比例信号，并将环境光的变化速度和比例与设定阈值进行比较；

驱动电机，与主控器相连，当主控器感知环境光的变化速度和比例达到设定阈值时启动驱动电机，驱动四面镜旋转；

激光管，与主控器相连，环境光的变化速度和比例达到设定阈值时启动，发出激光束，照射至反射镜上；

反射镜，将激光束反射至转动的四面镜上；

四面镜，再次将激光束反射至反射镜上并形成激光光网。

进一步，所述主控器内设有用于计量并判断光敏电阻感知的环境光无变化的时间的计时器。

其中，所述一维码扫码机构还包括用于检测激光管发出的激光强度的硅光电池。

上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台还包括外壳，所述pcb板、主控器、激光管、四面镜、反射镜和摄像头均设于外壳内，所述外壳上设有透明的摄录窗口，所述摄录窗口位于摄像头的摄录区域内，所述摄录窗口设于激光管发出激光、照射至反射镜的路径上。

本发明还提供一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的工作电路，包括电源电路、主控电路、一维码识别电路、二维码识别电路和休眠/唤醒电路，所述主控电路、一维码识别电路、二维码识别电路和休眠/唤醒电路均连接电源电路，所述主控电路包括扫描方式切换电路，所述一维码识别电路包括电机控制电路、一维码激光发射电路和一维码解码电路，所述二维码识别电路包括二维码激光发射电路和二维码解码电路。

上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的工作电路具体为：

所述主控器上的电源正极端与电源正极相连，电源负极端与电源负极相连；

所述光敏电阻的其中一电极与电源正极相连，另一电极与运放负输入端相连，运放输出端与主控器的信号输入端相连；

所述主控器上设有第一信号输出端、第二信号输出端和第三信号输出端，所述第一信号输出端连接有第一npn型三极管的基极，所述第二信号输出端连接有第二npn型三极管的基极；

所述激光管的正极与电源正极相连，负极与第一npn型三极管的集电极相连，所述第一npn型三极管的发射极与电源负极相连；

所述驱动电机的正极与电源正极相连，负极与第二npn型三极管的集电极相连，所述第二npn型三极管的发射极与电源负极相连；

所述摄像头通过摄像头数据总线与第三信号输出端相连。

本发明还提供一种上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的工作方法，包括如下步骤：

s01、激光扫描平台开机后开始正常工作；

s02、激光扫描平台通过硅光电池极其放大电路检测激光强度；

s03、激光强度是否满足需求，如否，调整激光管强度，进行步骤s02；如是，进行步骤s04；

s04、检测驱动电机速度；

s05、驱动电机速度是否满足需求，如否，调整驱动电机转速，进行步骤s04；如是，进行步骤s06；

s06、通过硅光电池极其放大电路获取一维条码激光反射信号；

s07、将一维条码激光反射信号通过主控器的adc转换器进行模数转换，然后由主控器依据一维条码规范对模数转换后的数据进行软件解码；

s07、判断一维条码是否解码成功，如是，输出一维码数据，进行步骤s02；如否，进行步骤s08；

s08、获取摄像头图像；

s09、主控器通过软件将图像中的二维条码信息提取出来，然后主控器依据二维条码规范对提取出来的二维条码数据进行软件解码；

s10、判断二维条码是否解码成功，如是，输出二维码数据，进行步骤s08；如否，根据预设比例分配流程，然后判断是否分配的二维码流程，如是，进行步骤s08，否则进行步骤s02。

其中，步骤s01和s02之间为休眠/唤醒步骤，包括：

s001、光敏电阻感知扫描区域的环境光，并将感知到的环境光信号传输至主控器，主控器判断环境光是否有变化，若是，进行步骤s01；若否，进行步骤s002；

s002、主控器的计时器判断环境光无变化的时间是否到设定等待时间，若否，进行步骤s001；若是，进行步骤s003；

s003、激光条码扫描平台进入休眠状态；

s004、光敏电阻感知扫描区域的环境光，并将感知到的环境光信号传输至主控器，主控器判断环境光是否有变化，若是，进行步骤s01；若否，进行步骤s003。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明通过在激光扫描平台内部增加针孔摄像头，摄像头镜头可透过激光条码扫描平台的透明窗口摄录窗口外工作范围，针孔摄像头通过摄像头数据总线连接激光条码扫描平台主控器，主控器依据预设的一维二维所占比例来分配一维扫描解码和二维扫描解码的工作流程，实现一维码及二维码的识别，使一维码和二维码识别工作可以无缝切换，无停顿感。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构简图；

图3为本发明的电路原理图；

图4为本发明的工作流程图。

附图标记说明：

1、pcb板；2、主控器；3、激光管；4、四面镜；5、反射镜；6、光敏电阻；7、硅光电池；8、摄像头。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1、图2所示，一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台，包括pcb板1、主控器2和一维码识别系统，所述主控器2设于pcb板1上，所述一维码识别系统包括一维码扫码机构和一维码解码机构，其中，

所述一维码扫码机构包括：激光管3、驱动电机、四面镜4、反射镜5和硅光电池7，所述激光管3设于pcb板1上并通过激光扫描元件控制线与主控器2连接，所述四面镜4设于pcb板1的远离激光管3的一侧，所述四面镜4的下方设有驱动电机(图中未示出)，所述四面镜4的侧上方设有反射镜5，所述反射镜5设于激光管3发出激光的路径和四面镜4反射激光的路径上，所述硅光电池7用于检测激光管3发出的激光强度。所述一维码解码机构包括：一维码解码器。

所述激光条码扫描平台还包括二维码识别系统，其包括二维码扫码机构和二维码解码机构，其中，

所述二维码扫码机构包括：由电源供电并与主控器2通过摄像头数据总线连接的摄像头8；

所述二维码解码机构包括：二维码解码器。

上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台还包括休眠/唤醒机构，其包括：设于pcb板1上的光敏电阻6，其中，

光敏电阻，通过放大电路与主控器相连，感知扫描区域环境光的变化，将环境光的变化速度和比例信号传输给主控器；

主控器，接收环境光的变化速度和比例信号，并将环境光的变化速度和比例与设定阈值进行比较；

驱动电机，与主控器相连，当主控器感知环境光的变化速度和比例达到设定阈值时启动驱动电机，驱动四面镜旋转；

激光管，与主控器相连，环境光的变化速度和比例达到设定阈值时启动，发出激光束，照射至反射镜上；

反射镜，将激光束反射至转动的四面镜上；

四面镜，再次将激光束反射至反射镜上并形成激光光网。

本实施例选用mg41-21光敏电阻和stm32f407主控器。

所述主控器内设有用于计量并判断光敏电阻感知的环境光无变化的时间的计时器，优选timer2模块。

优选的，上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台包括外壳，所述pcb板1、主控器2、激光管3、四面镜4、反射镜5、摄像头8、光面电阻6、硅光电池7、一维码解码器、二维码解码器等均设于外壳内，所述外壳上设有透明的摄录窗口，所述摄录窗口位于摄像头的摄录区域内，所述摄录窗口设于激光管发出激光、照射至反射镜的路径上。

本发明实施例还提供一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的工作电路，其特征在于，包括电源电路、主控电路、一维码识别电路、二维码识别电路和休眠/唤醒电路，所述主控电路、一维码识别电路、二维码识别电路和休眠/唤醒电路均连接电源电路，所述主控电路包括扫描方式切换电路，所述一维码识别电路包括电机控制电路、一维码激光发射电路和一维码解码电路，所述二维码识别电路包括二维码激光发射电路和二维码解码电路。

如图3所示，上述的支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的工作电路具体为：

所述主控器上的电源正极端与电源正极相连，电源负极端与电源负极相连；

所述光敏电阻的其中一电极与电源正极相连，另一电极与运放负输入端相连，运放输出端与主控器的信号输入端相连；

所述主控器上设有第一信号输出端、第二信号输出端和第三信号输出端，所述第一信号输出端连接有第一npn型三极管的基极，所述第二信号输出端连接有第二npn型三极管的基极；

所述激光管的正极与电源正极相连，负极与第一npn型三极管的集电极相连，所述第一npn型三极管的发射极与电源负极相连；

所述驱动电机的正极与电源正极相连，负极与第二npn型三极管的集电极相连，所述第二npn型三极管的发射极与电源负极相连；

所述摄像头通过摄像头数据总线与第三信号输出端相连。

其中的运放为op-07型运放，第一npn型三极管和第二npn型三极管均选用mmbt3904w三极管。

如图4所示，本发明实施例还提供一种支持一维码及二维码识别的激光条码扫描平台的工作方法，包括如下步骤：

s01、激光扫描平台开机后开始正常工作；

s02、激光扫描平台通过bpw34型硅光电池极其放大电路检测激光强度；

s03、激光强度是否满足需求，如否，调整激光管强度，进行步骤s02；如是，进行步骤s04；

s04、检测驱动电机速度；

s05、驱动电机速度是否满足需求，如否，调整驱动电机转速，进行步骤s04；如是，进行步骤s06；

s06、通过bpw34型硅光电池极其放大电路获取一维条码激光反射信号；

s07、将一维条码激光反射信号通过stm32f407主控器的adc转换器进行模数转换，然后由主控器依据一维条码规范对模数转换后的数据进行软件解码；

s07、判断一维条码是否解码成功，如是，输出一维码数据，进行步骤s02；如否，进行步骤s08；

s08、获取摄像头图像；

s09、stm32f407主控器通过软件将图像中的二维条码信息提取出来，然后主控器依据二维条码规范对提取出来的二维条码数据进行软件解码；

s10、判断二维条码是否解码成功，如是，输出二维码数据，进行步骤s08；如否，根据预设比例分配流程，然后判断是否分配的二维码流程，如是，进行步骤s08，否则进行步骤s02。

其中，步骤s01和s02之间为休眠/唤醒步骤，包括：

s001、光敏电阻感知扫描区域的环境光，并将感知到的环境光信号传输至主控器，主控器判断环境光是否有变化，若是，进行步骤s01；若否，进行步骤s002；

s002、主控器的计时器判断环境光无变化的时间是否到设定等待时间，若否，进行步骤s001；若是，进行步骤s003；

s003、激光条码扫描平台进入休眠状态；

s004、光敏电阻感知扫描区域的环境光，并将感知到的环境光信号传输至主控器，主控器判断环境光是否有变化，若是，进行步骤s01；若否，进行步骤s003。

本发明与现有技术相比，具有下述优点：

1、成本低廉，仅需要增加针孔摄像头和极少的电子元件。

2、体积小，无需对激光条码扫描平台原来结构做大的改动。

3、由于两种码制采用同一块主控芯片，使一维码和二维码识别工作可以无缝切换，无停顿感。

4、由于两种码制采用同一块主控芯片，使本激光条码扫描平台接口简单，升级容易。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。