专用条形码无线扫描器设计

　　在当今工业社会向信息社会，工业经济向知识经济发展过程中，自动识别技术正发挥着越来越重要的作用。在需要物品识别，数据扫描，信息登陆的业务领域，使用自动识别技术，可提高对物品及相关信息进行管理的效率和可靠性。条码数据扫描器正是为此设计的。

　　本无线扫描器以单片机mPSD3254BV 为核心，通过扫描子系统可以扫描一维或二维条型码，键盘和显示系统方便用户进行人机交流，无线传送模块可以将现场采集到的数据发送到其它设备，同时本扫描器也能存储上万条数据信息，整个系统采用锂电池供电，可以连续工作40小时，当采集数据异常状态时，系统会自动蜂鸣，振动提醒用户。系统结构如图1如示。

　　图1 系统结构框图

　　硬件设计

　　系统的主控制芯片选用SoC单片机mPSD3254BV。mPSD3200单片机是ST公司将51内核与PSD(可编程系统器件)模块组合在一起的一款典型的SoC芯片。它在一块芯片中集成了8052的内核，扩展了I/O端口PA~PD,增加了I2C、USB、PWM、ADC等功能部件和二个UART接口，还增加了PLD(可编程逻辑器件)的功能;同时片内包括两块大容量的FLASH存储块和SRAM存储器，并可根据实际需要将其配置为数据存储器或者程序存储器来使用。

　　电源模块

　　电源模块由两部分组成，1AH的锂电池和电源稳压芯片MAX604。MAX604芯片是一种低压差、低功耗线性稳压器，用来保证系统工作电压的稳定。锂电池随着使用时间的增加，电量将会逐渐降低，不能有效保证系统稳定工作。因此在锂电池后端加一片MAX604，电压始终稳定在3.3V。

　　MAX604芯片上的OFF端，可以用来控制稳压芯片是否输出电压。当OFF端上是高电平“1”时，该模块就有输出电压;当OFF端上是低电平“0”时，该模块就无输出电压。本系统利用这一个特性，实现电源的开关和休眠的唤醒。其硬件原理图如图2所示。

　　图2 电源控制电路

　　充电模块

　　充电模块是用来在电池的电量不足的情况下，及时的对电池进行充电。

　　锂电池的电量参数为：正常情况下电压是3.6V，电压低于2.5V时，就要对电池进行充电，充电最高电压可以达到4.1V。在系统中要实时检测电池电压，当电池电压过低时，能及时提醒用户充电，以防止电池电压过低继续使用时，损坏电池。本设计采用LM317元件构成恒流源充电方式的电路，在充电过程实时检测电池电压，当电池充满时，能自动切断电源，以防止电池过充而损坏。充电电源的开关采用MOS管控制，从而避免了用继电器开关时火花的产生，使扫描器达到防爆设计的要求。