單片機在無線條形碼閱讀適配器的應用

鄧桂芳

摘 要：本文介紹飛利浦公司生產的P89C669單片機在無線條形碼閱讀適配器中的應用。本適配器以P89C669為主控CPU，利用其內部大容量FLASH和IAP技術實現條形碼數據的存儲，用NRF403無線調制解調芯片作為無線通訊接口，用CP2101作為有線通訊接口。本適配器還內置鋰電池，整機功耗低、體積小、攜帶方便、成本低。

關鍵詞：條形碼閱讀器；無線適配器；USB

1 引言

在大型圖書館或大型貨倉里，圖書管理員檢查圖書的館藏量或貨倉管理員檢查貨物的庫存時，需要把書本或貨物搬到電腦旁，使用電腦連接的手持激光條形碼閱讀器進行檢查。這樣操作起來非常耗費人力，并且十分不方便。本文介紹的無線條形碼閱讀適配器可以直接連接手持激光條形碼閱讀器，能把手持激光條形碼閱讀器讀取的條形碼信息存儲起來通過無線發送到電腦。電腦接收數據后可以用以圖書館藏量或貨倉庫存量統計。無線條形碼閱讀適配器配合手持激光條形碼閱讀器攜帶方便，工作人員攜帶到不同地方進行收錄條形碼信息。

2 硬件的組成

2.1 硬件總體設計

按照系統設計要求，作為一種附加裝置應在保證實現基本功能上，盡可能降低系統成本，盡可能減小功耗，盡可能縮小體積。總體方案圍繞上述思想，方案擬定如下：由于設計要求系統能實時反映庫存、與上位機實時通信，主控部分采用微處理芯片進行數據處理。考慮到數據庫儲存容量很大，而且需要不斷更新。可使用具有大容量可擦重復擦寫FLASH的處理器如：PHILIP公司的P89C669具有IAP功能的片內集成96K FlashRom非常適合當前設計要求。數據接口部分采用NRF403無線調制解調芯片作為無線通訊接口，用CP2101作為USB有線通訊接口。系統方案得到的系統原理框圖如圖1所示。

2.2 各部分原理及硬件構成

⑴信息顯示、功能鍵輸入。人機數據部分采用廉價小型（122*32）點陣黑白液晶顯示；人性化、圖形化操作界面。可顯示數據庫情況、當前條形碼錄入情況、鍵盤輸入情況、適配器工作情況、電源情況。適合手感的鍵盤操作位置；可實現系統的翻頁、設置、確認等功能。

⑵連接激光條形碼槍。條形碼的讀取是由外部的激光槍來完成，采用的是紅光條碼掃描槍。它的接口標準是PS/2接口標準，是同步傳送方式，電平信號是標準的RS232電平信號。本設計采用I2C技術進行接收激光槍信號。由于P89C669的P1.6/SCL為總線時鐘線，P1.7/SDA為總線數據線，因此只要把PS/2的CLK（時鐘線）和DAT（數據線）和分別單片機的P1.6和P1.7直接相連就可以了。

⑶與電腦無線通信。為了簡化電路和提高系統的穩定性。我們用集成電路nFR403作為接收和發射。nRF403是挪威Nordic公司最新推出的數傳頻段433MHz單片無線收發一體芯片，該芯片集成了高頻發射、高頻接收、PLL合成、FSK調制、FSK解調、多頻道切換等功能，具有性能優異、功耗低、使用方便等特點，nRF401的外圍元件很少，只包括一個基準晶振和幾個無源器件，沒有調試部件，這給研制及生產帶來了極大的方便。

⑷USB通信部分。該儀器通過主芯片CP2101與PC機連接，芯片CP2101的功能是把單片機的串口信號轉換成USB接口信號。該芯片包含一個USB 2.0全速功能控制器、USB收發器振蕩器和帶有全部的調制解調器。無需其他的外部USB元件。片內EEPROM 可以用于由原始設備制造商自定義USB供應商代碼、產品代碼、產品描述文字。功率標牌、版本號和器件序列號等數據的存儲空間。

3 上位機軟件

此適配器要求能與PC機進行數據通信，因此在PC機上設計了一個與適配器進行數據交換的界面，此界面是利用VB語言來編成的，界面友好，容易操作。該接收軟件具備兩個工作模式：1）工作模式一，有界面工作模式。軟件開啟后可以分別查看PC機內部數據和適配器上的相應信息。其中的“下載”按鈕可以把條碼信息下載到適配器的臨時數據庫中，“上載”按鈕可以把保存在適配器中的信息上傳到PC機的數據庫中。“選擇”按鈕可以選擇與不同地址碼的適配器進行無線通訊。“打開”按鈕可以打開PC機中的數據庫，從而選擇其中的條碼信息。條碼信息以表格形式保存。“保存”按鈕，把上傳的信息保存到PC機上的數據庫中。其中設有一個通訊顯示燈，如果PC機與適配器有數據交換，此燈就會亮。2）工作模式二，無界面工作模式。該模式開啟時，軟件界面會最小化，軟件會把接收到的無線數據通過內部虛擬技術接入到PC機PS/2接口。這時，PC機可以啟動原有的其他管理軟件像接入普通有線手持激光條形碼閱讀器一樣工作。

[參考文獻]

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