单片机在无线条形码阅读适配器的应用

邓桂芳

摘 要：本文介绍飞利浦公司生产的P89C669单片机在无线条形码阅读适配器中的应用。本适配器以P89C669为主控CPU，利用其内部大容量FLASH和IAP技术实现条形码数据的存储，用NRF403无线调制解调芯片作为无线通讯接口，用CP2101作为有线通讯接口。本适配器还内置锂电池，整机功耗低、体积小、携带方便、成本低。

关键词：条形码阅读器；无线适配器；USB

1 引言

在大型图书馆或大型货仓里，图书管理员检查图书的馆藏量或货仓管理员检查货物的库存时，需要把书本或货物搬到电脑旁，使用电脑连接的手持激光条形码阅读器进行检查。这样操作起来非常耗费人力，并且十分不方便。本文介绍的无线条形码阅读适配器可以直接连接手持激光条形码阅读器，能把手持激光条形码阅读器读取的条形码信息存储起来通过无线发送到电脑。电脑接收数据后可以用以图书馆藏量或货仓库存量统计。无线条形码阅读适配器配合手持激光条形码阅读器携带方便，工作人员携带到不同地方进行收录条形码信息。

2 硬件的组成

2.1 硬件总体设计

按照系统设计要求，作为一种附加装置应在保证实现基本功能上，尽可能降低系统成本，尽可能减小功耗，尽可能缩小体积。总体方案围绕上述思想，方案拟定如下：由于设计要求系统能实时反映库存、与上位机实时通信，主控部分采用微处理芯片进行数据处理。考虑到数据库储存容量很大，而且需要不断更新。可使用具有大容量可擦重复擦写FLASH的处理器如：PHILIP公司的P89C669具有IAP功能的片内集成96K FlashRom非常适合当前设计要求。数据接口部分采用NRF403无线调制解调芯片作为无线通讯接口，用CP2101作为USB有线通讯接口。系统方案得到的系统原理框图如图1所示。

2.2 各部分原理及硬件构成

⑴信息显示、功能键输入。人机数据部分采用廉价小型（122*32）点阵黑白液晶显示；人性化、图形化操作界面。可显示数据库情况、当前条形码录入情况、键盘输入情况、适配器工作情况、电源情况。适合手感的键盘操作位置；可实现系统的翻页、设置、确认等功能。

⑵连接激光条形码枪。条形码的读取是由外部的激光枪来完成，采用的是红光条码扫描枪。它的接口标准是PS/2接口标准，是同步传送方式，电平信号是标准的RS232电平信号。本设计采用I2C技术进行接收激光枪信号。由于P89C669的P1.6/SCL为总线时钟线，P1.7/SDA为总线数据线，因此只要把PS/2的CLK（时钟线）和DAT（数据线）和分别单片机的P1.6和P1.7直接相连就可以了。

⑶与电脑无线通信。为了简化电路和提高系统的稳定性。我们用集成电路nFR403作为接收和发射。nRF403是挪威Nordic公司最新推出的数传频段433MHz单片无线收发一体芯片，该芯片集成了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、FSK解调、多频道切换等功能，具有性能优异、功耗低、使用方便等特点，nRF401的外围元件很少，只包括一个基准晶振和几个无源器件，没有调试部件，这给研制及生产带来了极大的方便。

⑷USB通信部分。该仪器通过主芯片CP2101与PC机连接，芯片CP2101的功能是把单片机的串口信号转换成USB接口信号。该芯片包含一个USB 2.0全速功能控制器、USB收发器振荡器和带有全部的调制解调器。无需其他的外部USB元件。片内EEPROM 可以用于由原始设备制造商自定义USB供应商代码、产品代码、产品描述文字。功率标牌、版本号和器件序列号等数据的存储空间。

3 上位机软件

此适配器要求能与PC机进行数据通信，因此在PC机上设计了一个与适配器进行数据交换的界面，此界面是利用VB语言来编成的，界面友好，容易操作。该接收软件具备两个工作模式：1）工作模式一，有界面工作模式。软件开启后可以分别查看PC机内部数据和适配器上的相应信息。其中的“下载”按钮可以把条码信息下载到适配器的临时数据库中，“上载”按钮可以把保存在适配器中的信息上传到PC机的数据库中。“选择”按钮可以选择与不同地址码的适配器进行无线通讯。“打开”按钮可以打开PC机中的数据库，从而选择其中的条码信息。条码信息以表格形式保存。“保存”按钮，把上传的信息保存到PC机上的数据库中。其中设有一个通讯显示灯，如果PC机与适配器有数据交换，此灯就会亮。2）工作模式二，无界面工作模式。该模式开启时，软件界面会最小化，软件会把接收到的无线数据通过内部虚拟技术接入到PC机PS/2接口。这时，PC机可以启动原有的其他管理软件像接入普通有线手持激光条形码阅读器一样工作。

[参考文献]

[1]周立功，等编著.《USB 2.0与OTG规范及开发指南》.北京航空航天大学出版社，2004.

[2]何立民.《单片机应用技术选编》（1）～（9）.北京航空航天大学出版社，2004.