基本信息
- 项目名称：
- 基于无线网络的嵌入式激光条形码扫描系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 条形码技术为各领域快速准确的采集数据提供了有效可靠的手段，不仅在国际范围内为商品提供了代码标识体系，而且为产、供、销等各个环节提供了通用的“语言”。 该作品能快速扫描一维条形码，将采集到的数据发送到计算机数据库管理系统，同时还具有本地液晶显示、对外组建无线网络、按键输入、数据存储、信息反馈与自动重发、误码报警等功能。数据库管理软件能够对条码数据进行查询、入库、借还、分类整理等管理操作。
- 详细介绍：
- 模式介绍 本无线条码扫描仪拥有四个模式： 1、直接发送模式，直接扫描商品条码，会即时发送，此模式为默认模式； 2、按键输入模式，当按任意键时，自动跳转到该模式； 3、存储模式，当把存储开关按下时，触发该模式，可以扫描数据存储，也可以按键输入数据存储； 4、取数模式，能从存储芯片里面依次取出条形码号，当把存储开关按下，并且按下取数按键时触发该模式。 注意：除了存储模式需要手动切换，其他模式切换均是自动完成的。 主要技术指标： （1）无线条码扫描仪手持端采用9V电源供电，无线条码扫描仪PC端接收器电源电压5V（即电脑的USB供电）。工作时电流105mA，功率为930mW。 （2）在开阔无干扰条件下最大有效传输距离100米左右，可采用大功率无线模块提高网络覆盖范围。 （3）能够支持6路接收通道，建立包含6个子节点的小型网络。最大支持125个网络节点。 （4）存储模式下，我们程序设置为存储100个条形码，并可根据需求，通过程序设置和增加芯片容量，对其进行升级。 （5）扫描仪旋转视角+/- 30度，倾斜视角+/- 60度，工作温度-20℃至65℃，长度17cm，宽度6cm，厚度3cm，重量300克。 （6）发送模式下在60米范围内成功率接近100%，在一定程度上消除噪声干扰。 （7）单片机I/O口资源利用率85%左右，片内ROM利用率达到92%。 功能介绍： 1、无线条码扫描仪手持端： （1）安装好电池后打开电源，可以听到扫描仪启动的嘀嘀声，初始化为“Welcome To Wireless World”，当液晶屏上显示“Code:”时，即可开始扫描；当显示“store”时，即可进行存储。 （2）在直接发送模式下，若屏幕上闪烁“success！”则说明发送成功。若发送失败，则显示“please reset”,并且蜂鸣器则发出报警声，则应该重新复位，然后再开始扫描。 （3）若条码损坏扫描仪无法识别时，则在不按下“存储开关”的情况下，可以通过按键手动录入条码，点击“发送/保存”键（此时为发送功能），将条码发送出去。点击“清空”，则可以将屏幕上的条码清除，重新输入条码数据。 （4）当把存储模式开关按下，触发存储模式；在存储模式下，扫描条形码可直接把条形码数据存入存储芯片里面。扫描一次条形码存入一次数据，在液晶屏上显示此数据和存入的顺序。 （5）当把存储模式开关按下，触发存储模式；在存储模式下，条形码可通过按键输入的方式存入存储芯片里面。点击“发送/保存”键（此时为保存功能），将条码数据保存。点击一次“发送/保存”键，则存入一次数据，在液晶屏上显示此数据和存入的顺序。 （6）当把存储开关按下，并且按下取数按键时触发按键取数模式，此时按一次键取出一次数据，在液晶屏上显示此数据和存入的顺序。此时已将数据发送，若显示“success”,则发送成功；若不显示“success”，则发送失败。 （7）误码报警的功能： 当发送的数字不是从“0”到“9”时，发出滴滴声音通知用户； 当发送的数字位数小于十三位时，说明扫描错误，通知用户； 当发送失败，即接收端没有接收到数据时，会发出滴滴声音通知用户。按下“清除”键，清除误码报警，然后进行下次扫描，如果出现错误，则应使扫描仪复位。 2、无线条码扫描仪PC端接收器: （1）接收端使用USB供电，一般用户的电脑都有此接口，提高了产品的通用性，简单安全方便； （2）红色指示灯亮后说明连接良好，便于辨别； （3）接收端主要执行接收数据的功能，实时接收发送端送来的条形码数据，并将其自动送入电脑。 （4）我们为用户配用上位机驱动，如果电脑不识别端口，请安装上位机驱动；另外我们也配有数据传输所必须的控件，可以拷贝到system32里面。 3、图书馆管理系统： （1）正常借书，当打开界面默认为正常借书功能，输入“读者编号”后，扫描条形码数据就自动进入了“数据条码”中，然后执行借书操作。 （2）续借图书，输入“读者编号”后，选中书籍即可续借图书。 （3）还书，直接扫描条形码，然后按“回车”，即可归还书目。 （4）书库查询，输入任何一种索引都可以进行书库查询，当执行模糊查询时，可对输入的关键字进行查询。 （5）借阅查询，针对输入的读者编号可进行借阅查询的功能。 （6）新书入库，在窗口中进行添加，实现自动化，方便用户。 （7）设置图书类别，可将图书进行分类，便于书库的统计及管理。 （8）书库管理：执行添加、修改、删除功能。 （9）基本设置：最大借出天数设置，罚款条件设置 （10）端口连接，在登陆图书馆管理系统后，首先应进行端口连接，否则只能执行一些数据库操作，不支持条码数据进入上位机的功能。 （11）系统能显示数据库中录入的一些书本的基本信息。 注意： 1、使用前把图书馆管理系统放到一个文件夹中，注意数据库要放到本文件夹。 2、登陆用户名：管理员，登陆密码：888888 3、登陆后，先连接串口端口号。如果没有驱动，请安装。在设备管理器里面查看端口号。 4、如果提示缺少控件，则把控件拷贝到C盘的windows下的system32里面。 5、如果没有安装ACCESS数据库，那么请安装。 使用步骤： 1、使用前把简易条码管理系统文件夹放到D盘（包括数据库），安装无线条码上位机驱动，必须保证该电脑安装ACCESS数据库软件。 2、将PC端接收器的USB接口插入电脑，红色指示灯亮后说明电源已接通。 3、在电脑的“设备管理”里面查找所要连接的端口，打开图书馆管理系统，并进行端口连接。 4、手持无线扫描仪，扫描；或者手动输入条形码数据，再按“发送键；或者在取数模式下，取出的条形码数据自动发送。 5、电脑接收条形码数据，接收到条码后，点击查询按钮，可以查看扫描书本的一些基本信息，也可以添加、删除、清除界面等基本功能，实现查询、入库、借书、还书的功能。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的： 使条码阅读器无线化，便于信息数据采集，功能齐全，成本降低，适用信息管理、物流系统和图书管理系统等，实现我国该技术领域的新跨越。 基本思路： 第一、条形码的数据采集编码后进入单片机主控系统。 第二、数据的无线传输，子节点的识别与控制、无线网络的组建以及其抗噪声性能改善等。 第三、系统功能扩展，包括脱机按键控制、液晶显示、存储功能、信息反馈与自动重发、误码报警等。 第四、条码送数据库管理系统，实现上位机与下位机的通信。 第五，数据库管理系统的开发，接收机自动处理数据等。 技术关键： （1）数据的采集编码、A/D转换原理； （2）无线传输和无线网络的组建，子节点的识别与控制； （3）系统扩展功能的开发； （4）基于Visual Bisic数据管理系统的开发等。 创新特色 1、扫描数据无线传输，数据录入工作灵活、便捷、高效； 2、液晶显示，实时显示条码与发送状态，增强人机交互功能； 3、小型键盘，人工录入数据，采集灵活； 4、存储功能，适用于远程采集等情况； 5、无线网络的组建，支持多部扫描枪同时作业； 6、信息反馈与自动重发，保证数据能够正确到达接收端； 7、误码报警提高扫描仪采集数据的正确率； 8、数据库管理软件，自动处理接收数据，能够对条码数据进行查询、入库、借书、还书、分类整理等管理操作； 9、研制的是从扫描到上位机一系列产品，并且成本低；
科学性、先进性
- 传统的有线采集终端与计算机之间由电缆连接传输数据，不能脱机使用。与现有的技术相比，本作品功能齐全，性能／价格比高，拥有小型键盘、液晶屏人机交互模块以及存储和报警模块等。通过无线网络的组建，接收机支持多部无线条形码扫描仪数据的同时传输，当接收端未接收到信息时，系统拥有信息反馈功能，并且自动重发条码数据。当某些商品条码被磨损时可使用小型键盘输入条形码数据，提高了运用的灵活性；1602液晶屏可增强人机交互功能；存储功能，适用于远程采集数据等情况，便于商品流通；当采集数据异常状态时，误码报警模块会自动蜂鸣提醒用户等。 该作品其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能，并适于手持等实质性的技术特点和显著进步。系统设计如图技术性分析说明和参考文献资料见附页。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月，该项目获得本校大学生创新性实验计划项目结项一等奖。 2011年6月，该作品获得河南省“挑战杯”大学生课外学术科技作品决赛特等奖。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示、视频展示、图片展示。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 特点优势： 该作品功能齐全，价格低，能快速扫描一维条形码，将采集到的数据直接发送到计算机数据库管理系统，同时还具有本地液晶显示、对外组建无线网络、按键控制、数据存储、信息反馈、自动重发和误码报警等功能。数据库管理系统能够即时显示扫描信息，同时具备对数据进行查询、入库、借书、还书、分类整理等管理操作。 市场分析： 21世纪是一个数字化的世界，新一代的数字化消费产品成为市场热点。传统的有线采集终端与PC机之间由电缆连接传输数据，不能脱机使用；而在超市和图书馆及生产车间等流动性比较大的场所，有线扫描仪就会给生产生活带来很多不便。 中国在无线扫描仪制造方面存在很大的缺口，大陆扫描仪企业这方面的核心技术也由外国进口，研究出具有中国知识产权的功能齐全的无线条码阅读器势在必行，该产品广泛应用于仓管、超市、图书馆、物流、邮电等商品流通行业，能提高生产效率，深居市场潜力。市场前景广阔，经济效益显著。
同类课题研究水平概述
- 在经济全球化、信息网络化、生产国际化的当今社会，信息技术已渗透到人类生活及社会活动的各个领域，自动识别技术正发挥着越来越重要的作用。人们要求对各个领域的信息进行快速、正确、有效、适时的管理。条形码技术为快速准确的数据采集、数据录入提供了有效、可靠的手段，为实现商业数据的自动凭票供应和电子数据交换奠定了基础，推动了电子商务的发展，他与计算机、网络通讯等一起构成了现代商业自动化的基础，在涉及物品识别、数据扫描、信息登陆业务等国民经济和社会发展的各个领域，得到广泛应用。 当今社会，无线、便携产品已成为一种趋势，在我们周围WLAN、WWAN已随处可见。传统的在线采集终端与计算机之间由电缆连接传输数据，不能脱机使用。有线数据采集终端必须安装在固定的位置，并且需把带条码符号的物品拿到扫描器前阅读。如较大新库存盘点，大件物品的扫描等。为了弥补在线式数据采集终端的不足之处，无线数据采集终端应运而生。而目前市场上的基于蓝牙传输的无线条码扫描仪大多是国外的产品，且传输距离很短，一般为5～10m的范围内。 我国电子工业发展起步晚，基础比较薄弱，虽然电子产品在数量上占领一定的市场，但还是滞后的。中国在无线扫描仪制造方面存在很大的缺口，经调查表明，大陆扫描仪企业这方面的核心技术也由外国进口，知识产权不属于中国，大部分的利润归外国企业所有，而国外企业（如美国Symbol、intermec、PSC公司，意大利Datalogic日本Opticon等）和台湾企业技术成熟，所生产的无线条形码扫描仪基本上垄断着中国市场，更重要的是价格非常昂贵。该作品具有很大的应用性，在仓管、超市、图书、邮件等物品流通行业更有其优势，能提高生产效率，深居市场潜力。这项技术尤其适用于物流系统和图书便捷入库管理系统等，大力推进全国范围内的数字化校园建设，为祖国的高新科技产业发展做出突出贡献。 本系统弥补无线条形码扫描枪功能单一的缺陷，提出了在数据采集领域中更完美的一种解决方案，通过扫描子系统能快速扫描一维条码，将现场采集到的数据直接发送到计算机数据库管理系统，同时还具有本地液晶显示、对外组建无线网络、按键控制、数据存储、信息反馈、自动重发、误码报警等功能。开发出的数据库管理软件，能够对条码进行查询、入库、借书、还书、分类整理等管理操作。
