一种条码精密测量系统的设计和实现

条码技术最早产生在风声鹤唳的二十年代，诞生于Westinghouse的实验室里。那时候对电子技术应用方面的每一个设想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做条码标记，条码中的信息是收信人的地址，就象今天的邮政编码。为此Kermode发明了最早的条码标识，设计方案非常的简单，即一个条表示数字1,二个条表示数字2,以次类推。然后，他又发明了由基本的元件组成的条码识读设备：一个扫描器（能够发射光并接收反射光）；一个测定反射信号条和空的方法，即边缘定位线圈；和使用测定结果的方法，即译码器。

　　基于ARM单片机的条码定位技术具有读数客观、测量速度快、精度高的优点，可以克服传统目视读数存在的读数过程繁琐、读数时间长、人为误差大、自动化程度低等缺点。该技术具有相当广泛的应用领域，既适合于近距离、高精度定位要求的各种光电绝对式位移编码器；也适合于测量距离大范围变化、大量程要求的大地高程测量、大坝沉陷观测、路面平整度测量等方面。本文提出了一种基于ST半导体公司的32位高性能处理器STR912FW44X6的测量系统方案。

系统结构

　　本系统由以下几个部分组成：条码标尺、光学系统、CMOS图像采集模块、STR912主控板、键盘与液晶显示模块、电源模块和计算机测试系统。 硬件结构框图如图1所示。

　　系统工作原理如下：带有精密位置信息的条码图像通过光学系统，成像在CMOS图像传感器光敏面上，STR912FW44X6处理器对SVI公司的LIS-1024图像传感器进行自动曝光控制后，采集图像信息，经过算法处理，获得条码带有的位置信息。

　　当系统进行高速图像采集时，STR912FW44X6处理器将采集信号通过以太网接口送往计算机测量系统，进行最终的数据处理。

　　硬件设计

　　图像采集模块

　　图像采集模块主要由线阵CMOS图像传感器（LIS-1024）、运算放大器（TLV2221IDBVR）组成。视频信号经运算放大器放大后传送到STR912FW44X6主处理器进行A/D转换，转变为数字图像信号。 字串8

　　STR912FW44X6主处理器直接控制图像采集时序，图像采集模块本身并没有自动曝光功能，对环境光强的变化需要由主芯片对采集到的图像信号进行分析，然后通过对图像传感器的控制来实现自适应环境光强的功能。