一种条码扫描设备的照明控制装置转让专利

申请号 : CN201510100280.8

文献号 : CN104797040B

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发明人 : 苏孝利刘荣生邱有森

申请人 : 福建新大陆自动识别技术有限公司

摘要 :

本发明所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,包括:电源输入模块、第一电路、预充电电路、照明电路,通过检测电源输入模块的输入电压值,再开启电路其他模块的供电,确保其他电路模块不受电压波动的影响。预充电电路,通过对电容进行充电,再由电容向照明电路供电,避免了由电容供电的照明电路元件的电压波动,造成图像传感器和中央处理单元的影响。

权利要求 :

1.一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,包括:电源输入模块、第一电路、预充电电路、照明电路,其中:电源输入模块向所述第一电路和预充电电路供电;

第一电路,进一步包括:第一MCU电源控制模块、MCU模块、电源输入检测模块、第二MCU电源控制模块、图像传感器电源控制模块、中央处理单元电源控制模块;

第一MCU电源控制模块,向MCU模块提供工作所需电压;

电源输入检测模块检测电源输入模块的输入电压值;

MCU模块接收所述电源输入检测模块检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块,通过所述第二MCU电源控制模块供电,所述MCU模块关闭所述第一MCU电源控制模块,所述MCU模块控制中央处理单元电源控制模块和图像传感器电源控制模块的工作状态;

第二MCU电源控制模块向所述MCU模块、图像传感器电源控制模块、所述中央处理单元电源控制模块供电;

图像传感器电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后向图像传感器通电;

中央处理单元电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后开启中央处理单元;

预充电电路,进一步包括:第一预充电电路模块、电容、控制模块、电压采集模块;

第一预充电电路模块包含第一电子开关,所述第一电子开关电联接电容和所述电源输入模块;

电容;

电压采集模块,采集所述电容的电压值;

控制模块,控制所述第一预充电电路模块向所述电容进行充电;所述控制模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第一预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第一预充电电路模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向照明电路供电;

照明电路,包含至少一个照明光源,与所述电容电连接。

2.根据权利要求1所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,所述图像传感器在通电时发送检测信号至所述MCU模块,所述MCU模块在收到所述检测信号正常时,向所述中央处理单元电源控制模块发送开启指令,开启所述中央处理单元。

3.根据权利要求2所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,当所述电源输入模块供电时,所述控制模块发送指令闭合所述第一电子开关,保持所述电源输入模块与所述电容之间导通,再通过所述电压采集模块对所述电容的电压值进行采集;所述控制模块接收所述电压采集模块采集的电压值,若所述电容的电压低于设定值,所述控制模块控制第一预充电电路模块对所述电容进行充电;若所述电容的电压达到设定值,则所述控制模块控制断开所述第一电子开关,所述电容向所述照明电路供电。

4.根据权利要求3所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,所述预充电电路还包括:第二预充电电路模块、第二控制模块;

第二预充电电路模块包含第二电子开关,与所述第二MCU电源控制模块和所述电容之间电联接,所述第二MCU电源控制模块作为所述第二预充电电路模块的输入电源;

第二控制模块控制所述第二预充电电路模块向所述电容进行充电;所述第二控制模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第二预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第二预充电电路模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向所述照明电路供电。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,所述第二MCU电源控制模块输出的电压值与所述电源输入模块输入的电压值不相同。

6.一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,包括:电源输入模块、第一电路、预充电电路、照明电路,其中:电源输入模块,向所述第一电路和预充电电路供电;

第一电路,进一步包括:第一MCU电源控制模块、MCU模块、电源输入检测模块、第二MCU电源控制模块、图像传感器电源控制模块、中央处理单元电源控制模块;

第一MCU电源控制模块,向MCU模块提供工作所需电压;

电源输入检测模块,所述电源输入检测模块检测电源输入模块的输入电压值;

MCU模块接收所述电源输入检测模块检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块,通过所述第二MCU电源控制模块向所述MCU模块供电,并关闭所述第一MCU电源控制模块,所述MCU模块控制中央处理单元电源控制模块和图像传感器电源控制模块的工作状态;

第二MCU电源控制模块向所述MCU模块、图像传感器电源控制模块、所述中央处理单元电源控制模块供电;

图像传感器电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后向图像传感器通电;

中央处理单元电源控制模块,在收到所述MCU模块发送的开启信号后开启中央处理单元;

预充电电路,进一步包括:第一预充电电路模块、电容、电压采集模块;

第一预充电电路模块包含第一电子开关,电联接所述电容和所述电源输入模块;

电容;

电压采集模块,采集所述电容的电压值;

所述MCU模块控制所述第一预充电电路模块向所述电容进行充电;所述MCU模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第一预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第一预充电电路模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向照明电路供电;

照明电路,包含至少一个照明光源,与所述电容电连接。

7.根据权利要求6所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,所述图像传感器在通电时发送检测信号至所述MCU模块,所述MCU模块在收到所述检测信号正常时,向所述中央处理单元电源控制模块发送开启指令,开启中央处理单元。

8.根据权利要求6或7所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,当所述电源输入模块供电时,所述MCU模块发送控制指令闭合所述第一电子开关,保持所述电源输入模块与所述电容之间导通,再通过所述电压采集模块对所述电容的电压值进行采集;所述MCU模块接收所述电压采集模块采集的电压值,若所述电容的电压低于设定值,所述MCU模块控制第一预充电电路模块对所述电容进行充电;若所述电容的电压达到设定值,则所述MCU模块控制断开所述第一电子开关,所述电容向所述照明电路供电。

9.根据权利要求8所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,所述预充电电路还包括:第二预充电电路模块;

第二预充电电路模块包含第二电子开关,电联接所述MCU模块,所述第二MCU电源控制模块作为所述第二预充电电路模块的输入电源;

所述MCU模块控制所述第二预充电电路模块向所述电容进行充电;所述MCU模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第二预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第二预充电模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向所述照明电路供电。

10.根据权利要求9所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,其特征在于,所述第二MCU电源控制模块输出的电压值与所述电源输入模块输入的电压值不相同。

说明书 :

一种条码扫描设备的照明控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种采用直流电源供电的设备电源控制装置。具体地说涉及一种条码扫描设备的照明控制装置。

背景技术

[0002] 条码扫描设备,常见的有:手持式条码扫描设备、固定式条码扫描终端和移动数据终端等。手持式条码扫描设备和固定式条码扫描终端常应用于超市、家电卖场等场所。通过扫描商品本身条码实现销售辅助和货品管理辅助。常见的产品有新大陆自动识别技术有限公司生产的:HR32,FM420等(详见官网)。移动数据终端常应用于物流领域,通过扫描相应的条形码,实现物流运输记录和盘点管理。常见的产品有新大陆自动识别技术有限公司的:PT850,PT30常见的条码包括一维条(形)码和二维条(形)码。一维条码只是在一个方向(一般是水平方向)表达信息,而在垂直方向则不表达任何信息,其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码,称为二维条形码(2-dimensional bar code)。与一维条形码一样,二维条形码也有许多不同的编码方法,或称码制。就这些码制的编码原理而言,通常可分为以下三种类型:⒈线性堆叠式二维码是在一维条形码编码原理的基础上,将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如:Code 
16K、Code 49.PDF417等。2.矩阵式二维码是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。典型的码制如:Aztec、Maxi Code、QR Code、Data Matrix等。3.邮政码。 通过不同长度的条进行编码,主要用于邮件编码,如:Postnet、BPO 4-State。
[0003] 现有技术中的条码采集、解码设备包括:电源系统、图像传感器、解码模块、照明瞄准模块。电源系统作为主要供能系统,通过提供稳定的直流输出,其稳定性直接决定了条码扫描设备的性能。现有技术中常使用专门的电源芯片,常见的有PMU(Power Management Unit,电源管理单元)。通过采用专门的电源芯片对整个电路系统进行供电。若某个模块或元件产生故障,而未及时发现,则可能造成系统工作异常或者相关元件的损坏,例如解码模块中的条码解码芯片,在启动照明电路时,容易照成整体电路电压不稳定或者电流过大情况,而直接启动解码芯片,容易造成解码芯片烧毁。一旦发生异常或损坏,将直接影响条码扫描设备正常解码条码。

发明内容

[0004] 为此,本发明所要解决的技术问题在于现有技术中采用单一的电源芯片供电,在电路中某个模块或元件发生异常时或电路电压不稳定时会造成其他元件的损坏,从而提出一种能够检测电路中各元件的状态,并保护重要元件不受损坏的条码扫描设备的照明控制装置。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:
[0006] 一种条码扫描设备的照明控制装置,包括:电源输入模块、第一电路、预充电电路、照明电路,其中:
[0007] 电源输入模块向所述第一电路和预充电电路供电;
[0008] 第一电路,进一步包括:第一MCU电源控制模块、MCU模块、电源输入检测模块、第二MCU电源控制模块、图像传感器电源控制模块、中央处理单元电源控制模块;
[0009] 第一MCU电源控制模块,向MCU模块提供工作所需电压;
[0010] 电源输入检测模块检测电源输入模块的输入电压值;
[0011] MCU模块接收所述电源输入检测模块检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块,通过所述第二MCU电源控制模块供电,所述MCU模块关闭所述第一MCU电源控制模块,所述MCU模块控制中央处理单元电源控制模块和图像传感器电源控制模块的工作状态;
[0012] 第二MCU电源控制模块向所述MCU模块、图像传感器电源控制模块、所述中央处理单元电源控制模块供电;
[0013] 图像传感器电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后向图像传感器通电;
[0014] 中央处理单元电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后开启中央处理单元;
[0015] 预充电电路,进一步包括:第一预充电电路模块、电容、控制模块、电压采集模块;
[0016] 第一预充电电路模块包含第一电子开关,所述第一电子开关电联接电容和所述电源输入模块;
[0017] 电容;
[0018] 电压采集模块,采集所述电容的电压值;
[0019] 控制模块,控制所述第一预充电电路模块向所述电容进行充电;所述控制模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第一预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第一预充电电路模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向照明电路供电;
[0020] 照明电路,包含至少一个照明光源,与所述电容电连接。
[0021] 所述图像传感器在通电时发送检测信号至所述MCU模块,所述MCU模块在收到所述检测信号正常时,向所述中央处理单元电源控制模块发送开启指令,开启所述中央处理单元。
[0022] 当所述电源输入模块供电时,所述控制模块发送指令闭合所述第一电子开关,保持所述电源输入模块与所述电容之间导通,再通过所述电压采集模块对所述电容的电压值进行采集;所述控制模块接收所述电压采集模块采集的电压值,若所述电容的电压低于设定值,所述控制模块控制第一预充电电路模块对所述电容进行充电;若所述电容的电压达到设定值,则所述控制模块控制断开所述第一电子开关,所述电容向所述照明电路供电。
[0023] 所述预充电电路还包括:第二预充电电路模块、第二控制模块;
[0024] 第二预充电电路模块包含第二电子开关,与所述第二MCU电源控制模块和所述电容之间电联接,所述第二MCU电源控制模块作为所述第二预充电电路模块的输入电源;
[0025] 第二控制模块控制所述第二预充电电路模块向所述电容进行充电;所述第二控制模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第二预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第二预充电电路模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向所述照明电路供电。
[0026] 所述第二MCU电源控制模块输出的电压值与所述电源输入模块输入的电压值不相同。
[0027] 一种条码扫描设备的照明控制装置,包括:电源输入模块、第一电路、预充电电路、照明电路,其中:
[0028] 电源输入模块,向所述第一电路和预充电电路供电;
[0029] 第一电路,进一步包括:第一MCU电源控制模块、MCU模块、电源输入检测模块、第二MCU电源控制模块、图像传感器电源控制模块、中央处理单元电源控制模块;
[0030] 第一MCU电源控制模块,向MCU模块提供工作所需电压;
[0031] 电源输入检测模块,所述电源输入检测模块检测电源输入模块的输入电压值;
[0032] MCU模块接收所述电源输入检测模块检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块,通过所述第二MCU电源控制模块向所述MCU模块供电,并关闭所述第一MCU电源控制模块,所述MCU模块控制中央处理单元电源控制模块和图像传感器电源控制模块的工作状态;
[0033] 第二MCU电源控制模块向所述MCU模块、图像传感器电源控制模块、所述中央处理单元电源控制模块供电;
[0034] 图像传感器电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后向图像传感器通电;
[0035] 中央处理单元电源控制模块,在收到所述MCU模块发送的开启信号后开启中央处理单元;
[0036] 预充电电路,进一步包括:第一预充电电路模块、电容、电压采集模块;
[0037] 第一预充电电路模块包含第一电子开关,电联接所述电容和所述电源输入模块;
[0038] 电容;
[0039] 电压采集模块,采集所述电容的电压值;
[0040] 所述MCU模块控制所述第一预充电电路模块向所述电容进行充电;所述MCU模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第一预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第一预充电电路模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容向照明电路供电;
[0041] 照明电路,包括至少一个照明光源,与所述电容电连接。
[0042] 所述图像传感器在通电时发送检测信号至所述MCU模块,所述MCU模块在收到所述检测信号正常时,向所述中央处理单元电源控制模块发送开启指令,开启中央处理单元。
[0043] 当所述电源输入模块供电时,所述MCU模块发送控制指令闭合所述第一电子开关,保持所述电源输入模块与所述电容之间导通,再通过所述电压采集模块对所述电容的电压值进行采集;所述MCU模块接收所述电压采集模块采集的电压值,若所述电容的电压低于设定值,所述MCU模块控制第一预充电电路模块对所述电容进行充电;若所述电容的电压达到设定值,则所述MCU模块控制断开所述第一电子开关,所述电容向外供电。
[0044] 所述预充电电路还包括:第二预充电电路模块;
[0045] 第二预充电电路模块包含第二电子开关,电联接所述MCU模块,所述第二MCU电源控制模块作为所述第二预充电电路模块的输入电源;
[0046] 所述MCU模块控制所述第二预充电电路模块向所述电容进行充电;所述MCU模块根据所述电压采集模块采集的电容的电压值控制所述第二预充电电路模块的工作状态,若所述电容的电压低于设定值,所述第二预充电模块对所述电容进行充电,充电中止后,电容 向所述照明电路供电。
[0047] 所述第二MCU电源控制模块输出的电压值与所述电源输入模块输入的电压值不相同。
[0048] 本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0049] 1.本发明所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,包括:电源输入模块、第一电路、预充电电路、照明电路,通过检测电源输入模块的输入电压值,再开启电路其他模块的供电,确保其他电路模块不受电压波动的影响。预充电电路,通过对电容进行充电,再由电容向照明电路供电,避免了由电容供电的照明电路元件的电压波动,造成图像传感器和中央处理单元的影响。
[0050] 2.本发明所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,MCU模块先检测图像传感器的工作状态,在图像传感器工作正常时才开启中央处理单元,由MCU控制中央处理单元的开启,确保核心部件中央处理单元稳定工作。
[0051] 3.本发明所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,通过采集电容的电压,根据电压值的变化实现MCU模块对电容的自动充放电。
[0052] 4.本发明所述的一种条码扫描设备的照明控制装置,还包括第二预充电电路模块,可实现采用不同的输入电压对电容充电,以实现电容输出不同的电压值,满足不同的照明电路的不同强度光照的供电需求。

附图说明

[0053] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的 具体实施例并结合附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
[0054] 图1是本发明实施例1的一种条码扫描设备的照明控制装置的结构框图;
[0055] 图2是本发明实施例1的一种条码扫描设备的照明控制装置的第一预充电电路模块的结构示意图;
[0056] 图3是本发明实施例1的一种条码扫描设备的照明控制装置的工作流程示意图;
[0057] 图4是本发明实施例2的一种条码扫描设备的照明控制装置的结构框图;
[0058] 图5是本发明实施例3的一种条码扫描设备的照明控制装置的结构框图;
[0059] 图6是本发明实施例3的一种条码扫描设备的照明控制装置的工作流程示意图;
[0060] 图7是本发明实施例4的一种条码扫描设备的照明控制装置的结构框图。
[0061] 图中附图标记表示为1-电源输入模块;2-第一电路;21-第一MCU电源控制模块;22-MCU模块;23-电源输入检测模块;24-第二MCU电源控制模块;25-图像传感器电源控制模块;26-中央处理单元电源控制模块;3-预充电电路;31-第一预充电电路模块;311-第一电子开关;32-电容;33-控制模块;34-电压采集模块;4-图像传感器;5-中央处理单元;11-第一供电输入端;12-第一信号输入端;312-第一电阻;313-第二电阻;314-第三电阻;315-第一三极管;354-第一接地端;13-第一充电输出端;35-第二预充电电路模块;351-第二电子开关;7-照明电路。

具体实施方式

[0062] 实施例1
[0063] 参见图1所示,为本发明一个实施例的一种条码扫描设备的照明控制装置,包括:电源输入模块1、第一电路2、预充电电路3、照明电路7;其中:
[0064] 电源输入模块1向所述第一电路2和预充电电路3供电;电源输入模块,采用直流5V或其他电压值的直流电源,可通过电池提供,也可通过将交流电转换为5V或其他电压值的直流电输出。
[0065] 第一电路2,进一步包括:第一MCU电源控制模块21、MCU模块22、电源输入检测模块23、第二MCU电源控制模块24、图像传感器电源控制模块25、中央处理单元电源控制模块26。
[0066] 第一MCU电源控制模块21,可采用低压差线性稳压器(LDO,low  dropout regulator)将电源输入模块1的输入电压转换为合适的输出电压,向MCU模块22提供工作所需电压。如果输入电压和输出电压很接近,最好是选用LDO稳压器,可达到很高的效率。
[0067] 电源输入检测模块23检测电源输入模块1的输入电压值,电源输入检测模块23可采用常规的电阻构成的分压电路。可以为:两个电阻值较大(通常大于100K欧姆)的电阻串联连接所述电源输入检测模块和接地端,在靠近接地端的电阻处并联一个电容,在两电阻之间引出导线连接至MCU模块22的测量端口。
[0068] MCU模块,可以采用但不局限于意法半导体公司(ST)的型号为STM32F103CBT6的芯片,或与该芯片执行功能类似的其他芯片产品。该芯片已在本专利申请日前为公众所知,该芯片的规格说明书中详细公开了各接口的功能,本领域技术人员可根据该芯片的规格说明书和互联网上公开的技术方案进行各接口的配置。是否外接EPROM、ROM或其他配置模块等,本领域可根据说明书所建议的进行 联接、配置,而无需付出创造性劳动。所述MCU模块22接收所述电源输入检测模块23检测的输入电压值并判断是否正常,诸如电压值范围是否有波动;若正常,则通过发送指令开启第二MCU电源控制模块24,通过所述第二MCU电源控制模块24供电,所述MCU模块22发送指令至所述第一MCU电源控制模块21,关闭所述第一MCU电源控制模块21,所述MCU模块22控制中央处理单元电源控制模块26和图像传感器电源控制模块
25的工作状态。
[0069] 所述图像传感器电源控制模块25和所述中央处理单元电源控制模块26可以采用常规电子开关电路,通过MCU模块发送开启信号指令,闭合开关。
[0070] 第二MCU电源控制模块24向所述MCU模块22、图像传感器电源控制模块25、所述中央处理单元电源控制模块26供电,所述第二MCU电源控制模块采用DC-DC转换器芯片。随著半导体技术的发展,表面贴装的电感器、电容器以及高集成度的电源控制芯片的成本不断降低,DC-DC转换器体积越来越小。当出现了导通电阻很小的MOSFET后,不需要外部的大功率FET就可以输出很大的功率,例如安森美公司的NCP3101(6A),NCP3102(10A)。本领域技术人员均知悉许多新型DC-DC转换器仅需要外接几只电感器和滤波电容等就可以工作,简化了电路的设计和提高了产品的可靠性,如NCP1402等。图像传感器电源控制模块25在收到所述MCU模块22发送的开启信号后向图像传感器4通电。所述图像传感器可以是CMOS(互补金属氧化物半导体),CMOS电压较低,且识读二维条码效果更好。也可以是CCD(电荷耦合元件),长条形的CCD适合读取条状的一维条码。
[0071] 中央处理单元电源控制模块26在收到所述MCU模块22发送的开启信号后开启中央处理单元5。中央处理单元是现有技术中各条 码设备扫描识读产品的中央处理器,也可以是福建新大陆电脑股份有限公司推出的解码芯片,诸如:申请号为201010189048.3的中国发明专利所描述的。
[0072] 预充电电路3,进一步包括:第一预充电电路模块31、电容32、控制模块33、电压采集模块34;
[0073] 第一预充电电路模块31包含第一电子开关311,所述电子开关采用但不局限于威世(VISHAY)公司的型号为si2333的高速电子开关,所述第一电子开关311电联接电容32和所述电源输入模块1。如图2所示,所述第一预充电电路模块31的第一供电输入端11与所述电源输入模块1电联接,第一电阻312与所述第一电子开关311并联与所述第一三极管315相连(直接连接),所述第一信号输入端12将所述控制模块33的控制信号传输至所述第一三极管315,可在所述第一三极管315与所述控制模块33间串联第二电阻313,在第二电阻313与所述第一三极管315之间并联第三电阻314并与第一接地端354相连。所述第一信号输入端12用于所述控制模块33发送控制指令的通信信道。所述第一电子开关311的一端作为第一充电端13,用于输出电源。
[0074] 电容32;本发明所述的电容32优选地采用法拉电容,耐压值为5.5V,容量为0.47F。也可根据电路设计需要更换为其他耐压值和容量的法拉电容。电容只是执行充放电的功能,若有其他类型的电容可以代替法拉电容,则可以选择替换。
[0075] 电压采集模块34,采集所述电容32的电压值;可以采用与所述电源输入检测模块23相同的分压电路。
[0076] 所述控制模块33可以采用与所述MCU模块22相同的芯片,所述控制模块33控制所述第一预充电电路模块31向所述电容32进 行充电;所述控制模块33根据所述电压采集模块34采集的电容的电压值控制所述第一预充电电路模块31的工作状态,若所述电容32的电压低于设定值,设定值可以是3.3V,所述第一预充电电路模块31对所述电容32进行充电,充电中止后,电容32向外供电。充电中止的过程为:所述电容32充电达到饱和时,即电压达到5V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给控制模块33,控制模块33控制停止充电,电容32向外供电。当电容32放电后,电压下降至3.3V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给控制模块33,控制模块33控制重新开始充电。
[0077] 所述图像传感器4在通电时发送检测信号至所述MCU模块22,所述MCU模块22在收到所述检测信号正常时(所述检测信号包括:电源输入模块1的输入电压值、所述图像传感器4发送的信号),向所述中央处理单元电源控制模块26发送开启指令,开启所述中央处理单元5。所述MCU模块收到所述电源输入检测模块23采集的电压值,若电压值正常,所述MCU模块22发送指令控制所述图像传感器电源控制模块25工作(采用电子开关时,可以闭合电子开关),导通所述图像传感器4与外部供电模块(电源输入模块1)的电联接。所述MCU模块22访问所述图像传感器4,所述图像传感器4发送信息至所述MCU模块,例如该图像传感器的ID信息,所述MCU模块根据接收的信息判断所述图像传感器联接正常。当所述MCU模块22检测到所述电源输入模块1和所述图像传感器4正常时,开启所述中央处理单元5。若电压值不正常或检测的信号不正常,可在所述MCU模块22外围连接指示灯或蜂鸣器,MCU模块发送指令至指示灯或蜂鸣器进行报警。
[0078] 通过对所述MCU模块22配置指令从而命令MCU模块22执行相应操作,若采用STM32F103CBT6芯片,则可根据芯片使用说明书配 置各接口的参数。当所述电源输入模块1供电时,所述控制模块33发送指令闭合所述第一电子开关311,保持所述电源输入模块1与所述电容32之间导通,再通过所述电压采集模块34对所述电容32的电压值进行采集;所述控制模块33接收所述电压采集模块34采集的电压值,若所述电容32的电压低于设定值。所述控制模块33控制第一预充电电路模块31对所述电容32进行充电;若所述电容32的电压达到设定值,则所述控制模块33控制断开所述第一电子开关311,所述电容32向照明电路7供电。
[0079] 所述照明电路7,包含至少一个照明光源,与所述电容32电连接。照明光源可以是LED灯管。可以采用白色LED或其他颜色。所述照明电路7可以是LED灯管直接连接所述电容32,由控制电容32充放电的进程进而控制照明电路7的照明工作状态。也可以通过设置高速电子开关,高速电子开关一端连接电容32一端连接LED灯管,高速电子开关与第一电子开关
311相同,由所述MCU模块22控制高速电子开关的闭合实现对照明电路的照明光源的控制(图中未示出)。
[0080] 如图3所示,为本实施例的流程示意图。包括以下步骤:
[0081] S1:电流输入模块1供电;
[0082] S21:第一MCU电源控制模块21向MCU模块22提供工作电压;
[0083] S31:电源输入检测模块23检测直流电源的输入电压;
[0084] S41:MCU模块22接收所述电源输入检测模块23检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块24,通过所述第二MCU电源控制模块24向所述MCU模块22供电,并关闭所述第一MCU电源控制模块21,所述MCU模块22控制中央处理单元电源控制模块26和图像传感器电源控制模块25的工作;
[0085] S51:第二MCU电源控制模块24向所述MCU模块22、图像传感器电源控制模块25、所述中央处理单元电源控制模块26供电;
[0086] S61:图像传感器电源控制模块25在收到所述MCU模块22发送的开启信号后向图像传感器4通电;
[0087] S71:中央处理单元电源控制模块26在收到所述MCU模块22发送的开启信号后开启中央处理单元5;
[0088] S22:控制模块33控制所述第一预充电电路模块31的第一电子开关311闭合,导通法拉电容和电源输入模块,法拉电容进行充电;
[0089] S32:采集法拉电容电压值;
[0090] S42;控制模块33控制所述第一预充电电路模块31向所述法拉电容进行充电;所述控制模块33根据所述电压采集模块34采集的法拉电容的电压值,若所述法拉电容的电压低于设定值,所述第一预充电模块31对所述法拉电容进行充电,充电中止后,法拉电容向照明电路供电。
[0091] 实施例2
[0092] 如图4所示,作为本发明的一个实施例,在上述实施例1的基础上,所述预充电电路3还包括:第二预充电电路模块35、第二控制模块36;
[0093] 第二预充电电路模块35包含第二电子开关351,所述第二预充电电路模块35可以采用和所述第一预充电电路模块31相同的硬件设计。所述第二预充电电路模块35与所述第二MCU电源控制模块24和所述电容32之间电联接,所述第二MCU电源控制模块24作为所述第二预充电电路模块35的输入电源;
[0094] 第二控制模块36控制所述第二预充电电路模块35向所述电容32进行充电。所述第二控制模块36可以采用与所述控制模块33相同的芯片设计。所述第二控制模块36根据所述电压采集模块34采集的电容32的电压值控制所述第二预充电电路模块35的工作状态。若所述电容32的电压低于设定值,设定值可以是1.3V,所述第二预充电电路模块对所述电容32(电容为法拉电容)进行充电,充电中止后,电容32向外供电。充电中止的过程为:所述电容32充电达到工作电压时,即电压达到3.3V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给第二控制模块36,所述第二控制模块36控制停止充电,电容32向外供电。当电容32放电后,电压下降至1.3V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给第二控制模块36,第二控制模块36控制重新开始充电。
[0095] 当第二预充电电路模块35工作时,关闭第一预充电模块31,即断开第一电子开关311。该过程可以通过配置控制模块33实现手动断开所述第一电子开关。同理,可通过配置第二控制模块36实现手动断开所述第二电子开关351,只选择第一预充电电路模块31工作。
[0096] 所述第二MCU电源控制模块24输出的电压值与所述电源输入模块1输入的电压值不相同。所述第二MCU电源控制模块24输出的电压值为3.3V。
[0097] 所述照明电路7的所述照明光源在不同的电压下有不同的亮度,例如在3.3V电压下,可以是正常亮度,在5V电压下是高亮亮度,高亮亮度适合在运动场景中,能够协助图像传感器捕获更清晰的图像。
[0098] 实施例3
[0099] 参见图5所示,作为本发明的一个实施例的一种条码扫描设备的照明控制装置,采用和实施例1相同的元器件,只是将控制模块33执行的功能由MCU模块22执行,因实施例1中所述MCU模块22与所述控制模块33可采用相同的芯片,所以可将二者合二为一,从而节约芯片成本。本着节约篇幅的原则,本实施例的模块和电路等元器件的介绍、描述可参照实施例1,在本实施例中不再完全复述。所述的条码扫描设备的电源控制装置包括:电源输入模块
1、第一电路2、预充电电路3,其中:
[0100] 电源输入模块1,向所述第一电路2和预充电电路3供电。采用直流5V或其他电压值的直流电源。
[0101] 第一电路2,进一步包括:第一MCU电源控制模块21、MCU模块22、电源输入检测模块23、第二MCU电源控制模块24、图像传感器电源控制模块25、中央处理单元电源控制模块26。
[0102] 第一MCU电源控制模块21,包含稳压器,可采用低压差线性稳压器(LDO,low dropout regulator),向MCU模块22提供工作所需电压。
[0103] 电源输入检测模块23,所述电源输入检测模块23检测电源输入模块1的输入电压值,电源输入检测模块23可采用常规的电阻构成的分压电路。
[0104] MCU模块22,可以采用但不局限于意法半导体公司(ST)的型号为STM32F103CBT6的芯片。MCU模块22接收所述电源输入检测模块23检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块24,通过所述第二MCU电源控制模块向所述MCU模块24供电,并关闭所述第一MCU电源控制模块21,所述MCU模块22控制中央处理单元电源控制模块26和图像传感器电源控制模块25 的工作状态。
[0105] 所述图像传感器电源控制模块25和所述中央处理单元电源控制模块26可以采用常规电子开关电路,通过MCU模块22发送开启信号指令,闭合开关。
[0106] 第二MCU电源控制模块24向所述MCU模块22、图像传感器电源控制模块25、所述中央处理单元电源控制模块26供电。所述第二MCU电源控制模块24采用DC-DC转换器芯片。
[0107] 图像传感器电源控制模块25在收到所述MCU模块22发送的开启信号后向图像传感器4通电。
[0108] 中央处理单元电源控制模块26,在收到所述MCU模块发送的开启信号后开启中央处理单元5。
[0109] 预充电电路3,进一步包括:第一预充电电路模块31、电容32、、电压采集模块34。
[0110] 第一预充电电路模块31包含第一电子开关311,所述第一电子开关311电联接所述电容32和所述电源输入模块1。结构如图2所示,并在实施例1中做了详细说明。所述电子开关可以采用高速电子开关。
[0111] 电容32;采用法拉电容,参数如实施例1所述。
[0112] 电压采集模块34,采集所述电容32的电压值。
[0113] 所述MCU模块22控制所述第一预充电电路模块31向所述电容32进行充电;所述MCU模块22根据所述电压采集模块34采集的电容32的电压值控制所述第一预充电电路模块31的工作状态,若所述电容32的电压低于设定值,设定值可以是3.3V。所述第一预充电电路模块31对所述电容32进行充电,充电中止后,电容32向 外供电。充电中止的过程为:所述电容32充电达到饱和时,即电压达到5V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给MCU模块
22,MCU模块22控制停止充电,电容32向外供电。当电容32放电后,电压下降至3.3V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给MCU模块22,MCU模块22控制重新开始充电。
[0114] 所述图像传感器4在通电时发送检测信号至所述MCU模块22,所述MCU模块22在收到所述检测信号正常时(所述检测信号包括:电源输入模块1的输入电压值、所述图像传感器4发送的信号),向所述中央处理单元电源控制模块26发送开启指令,开启所述中央处理单元5。所述MCU模块收到所述电源输入检测模块23采集的电压值,若电压值正常,所述MCU模块22发送指令控制所述图像传感器电源控制模块25工作(采用电子开关时,可以闭合电子开关),导通所述图像传感器4与外部供电模块(电源输入模块1)的电联接。所述MCU模块22访问所述图像传感器4,所述图像传感器4发送信息至所述MCU模块,例如I D信息,所述MCU模块根据接收的信息判断所述图像传感器联接正常。当所述MCU模块22检测到所述电源输入模块1和所述图像传感器4正常时,开启所述中央处理单元5。
[0115] 当所述电源输入模块1供电时,所述MCU模块22发送控制指令闭合所述第一电子开关311,保持所述电源输入模块1与所述电容32之间导通,再通过所述电压采集模块34对所述电容32的电压值进行采集;所述MCU模块22接收所述电压采集模块34采集的电压值,若所述电容32的电压低于设定值,所述MCU模块22控制第一预充电电路模块31对所述电容32进行充电;若所述电容32的电压达到设定值,则所述MCU模块22控制断开所述第一电子开关311,所述电容32向照明电路7供电。
[0116] 所述照明电路7,包含至少一个照明光源,与所述电容32电连接。照明光源可以是LED灯管。可以采用白色LED或其他颜色。所述照明电路7可以是LED灯管直接连接所述电容32,由控制电容32充放电的进程进而控制照明电路7的照明工作状态。也可以通过设置高速电子开关,高速电子开关一端连接电容32一端连接LED灯管,高速电子开关与第一电子开关
311相同,由所述MCU模块22控制高速电子开关的闭合实现对照明电路的照明光源的控制(图中未示出)。
[0117] 如图6所示,为本实施例的工作流程示意图,包括以下步骤:
[0118] S1:电流输入模块1供电。
[0119] S21:第一MCU电源控制模块21向MCU模块22提供工作电压。
[0120] S31:电源输入检测模块23检测直流电源的输入电压。
[0121] S41:MCU模块22接收所述电源输入检测模块23检测的输入电压值并判断是否正常;若正常,则开启第二MCU电源控制模块24,通过所述第二MCU电源控制模块24向所述MCU模块22供电,并关闭所述第一MCU电源控制模块21,所述MCU模块22控制中央处理单元电源控制模块26和图像传感器电源控制模块25的工作。
[0122] S51:第二MCU电源控制模块24向所述MCU模块22、图像传感器电源控制模块25、所述中央处理单元电源控制模块26供电。
[0123] S61:图像传感器电源控制模块25在收到所述MCU模块22发送的开启信号后向图像传感器4通电。
[0124] S71:中央处理单元电源控制模块在收到所述MCU模块发送的开启信号后开启中央处理单元5。
[0125] S22:所述MCU模块22控制所述第一预充电电路模块31的第 一电子开关311闭合,导通电容32(法拉电容)和电源输入模块1,法拉电容进行充电。
[0126] S32:采集法拉电容电压值。
[0127] S42:所述MCU模块22控制所述第一预充电电路模块31向所述法拉电容进行充电;所述MCU模块22根据所述电压采集模块34采集的法拉电容的电压数据,若所述法拉电容的电压低于设定值,所述第一预充电模块31对所述法拉电容进行充电,充电中止后,法拉电容向所述照明电路供电。
[0128] 实施例4
[0129] 如图7所示,在所述实施例3的基础上,所述预充电电路3还包括:第二预充电电路模块35;
[0130] 第二预充电电路模块35包含第二电子开关351,电联接所述MCU模块22,所述第二MCU电源控制模块24作为所述第二预充电电路模块35的输入电源;
[0131] 所述MCU模块22控制所述第二预充电电路模块35向所述电容32进行充电;所述MCU模块22根据所述电压采集模块34采集的电容32的电压值控制所述第二预充电电路模块35的工作状态,若所述电容32的电压低于设定值,设定值可以是1.3V,所述第二预充电模块35对所述电容32(电容为法拉电容)进行充电,充电中止后,电容32向外供电。充电中止的过程为:所述电容32充电达到工作电压时,即电压达到3.3V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给所述MCU模块22,所述MCU模块22停止充电,电容32向外供电。当电容32放电后,电压下降至1.3V时,电压采集模块34将此刻采集的电压值提供给所述MCU模块,所述MCU模块22控制重新开始充电。
[0132] 当第二预充电电路模块35工作时,关闭第一预充电模块31,即断开第一电子开关311。该过程可以通过配置所述MCU模块22实现手动断开所述第一电子开关。同理,可通过配置MCU模块22实现手动断开所述第二电子开关351,只选择第一预充电电路模块31工作。
[0133] 所述第二MCU电源控制模块24输出的电压值与所述电源输入模块1输入的电压值不相同。所述第二MCU电源控制模块24输出的电压值为3.3V。
[0134] 所述照明电路7的所述照明光源在不同的电压下有不同的亮度,例如在3.3V电压下,可以是正常亮度,在5V电压下是高亮亮度,高亮亮度适合在运动场景中,能够协助图像传感器捕获更清晰的图像。
[0135] 本发明所述的电联接,不仅包括为模块、元件间的直接连接,也包括间接连接,并且包括感应耦合之类的连接。
[0136] 显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,通过本领域所公知的电路设计实现不同模块的功能。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。