一種條碼精密測量系統的設計和實現

條碼技術最早產生在風聲鶴唳的二十年代，誕生于Westinghouse的實驗室里。那時候對電子技術應用方面的每一個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發明了最早的條碼標識，設計方案非常的簡單，即一個條表示數字1,二個條表示數字2,以次類推。然后，他又發明了由基本的元件組成的條碼識讀設備：一個掃描器（能夠發射光并接收反射光）；一個測定反射信號條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測定結果的方法，即譯碼器。

　　基于ARM單片機的條碼定位技術具有讀數客觀、測量速度快、精度高的優點，可以克服傳統目視讀數存在的讀數過程繁瑣、讀數時間長、人為誤差大、自動化程度低等缺點。該技術具有相當廣泛的應用領域，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

　　本系統由以下幾個部分組成：條碼標尺、光學系統、CMOS圖像采集模塊、STR912主控板、鍵盤與液晶顯示模塊、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光學系統，成像在CMOS圖像傳感器光敏面上，STR912FW44X6處理器對SVI公司的LIS-1024圖像傳感器進行自動曝光控制后，采集圖像信息，經過算法處理，獲得條碼帶有的位置信息。

　　當系統進行高速圖像采集時，STR912FW44X6處理器將采集信號通過以太網接口送往計算機測量系統，進行最終的數據處理。

　　硬件設計

　　圖像采集模塊

　　圖像采集模塊主要由線陣CMOS圖像傳感器（LIS-1024）、運算放大器（TLV2221IDBVR）組成。視頻信號經運算放大器放大后傳送到STR912FW44X6主處理器進行A/D轉換，轉變為數字圖像信號。 字串8

　　STR912FW44X6主處理器直接控制圖像采集時序，圖像采集模塊本身并沒有自動曝光功能，對環境光強的變化需要由主芯片對采集到的圖像信號進行分析，然后通過對圖像傳感器的控制來實現自適應環境光強的功能。