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配页机中书帖检测系统的研究

2007/4/28/10:47 来源:今日电子 作者:张荣宝
    印刷品生产工序之一是将经过印刷机印刷出来的单页印张进行装订、成型,而其成败关键就是配页工序。 

    为了避免人工配页发生的诸如重帖、少帖、乱帖等现象,目前采用了两种主要解决方案:一是采用光电扩散反射原理,把红色LED作为光源照射书帖,根据检查区域内的反射光强弱进行判别。该方案对周围光线敏感,对书帖纸张光洁度、反光性能及印刷浓度有较大的依赖性,特别对于色彩变化较大的书帖,检查精度很低,达不到理想的效果;二是使用光学图像识别技术,针对书帖中部分内容作图像识别。然而由于放置偏移,或在工作过程中发生的相对位置移动或扭转,书帖鉴别率也不高。 

    当前,条形码作为一种及时、准确、可靠、经济的数据输入手段,已经普及使用。因此,采用条形码识别技术,将其运用于印刷产品装订生产现场,不失为一种简单、行之有效的书帖检测系统,本方案设计的出发点正基于此。

佳工机电网
图1 系统组成

    系统结构和工作原理 

    一个基于条形码识别的书帖检测系统由如下部分组成:(1)带有条形码的待检测物品,(2)条码阅读器,(3)嵌入式控制系统,(4)处于企业局域网中的计算机。 

    其组成结构如图1所示。 

    首先,在书帖的版面边缘部分印上条形码,作为系统后续检测设备识别的依据。然后使用带有条形码阅读器的嵌入式控制系统,将读取到的条形码信息与设定的基准条码信息进行比对,针对读取到的条形码信息,按照设定的控制逻辑,结合外部电气机械机构,完成对该类书帖的操作。 

    计算机可通过通讯接口与嵌入式控制系统通信,读取条码内容,从而获取书帖信息,再通过计数等操作,将该信息写入数据库中。该计算机处于公司局域网中,其他任何办公区域的计算机也可以实时地访问该计算机中的数据库,以及时了解生产过程和生产情况. 

    系统的设计和实现 

    在具体系统实现中,我们选用现有的条形码阅读器,配合单片机系统构成嵌入式控制单元,通过RS485串行通讯口,将控制单元的控制信息写入计算机数据库。 

    1 条形码阅读器的选择及改造 

    这里选用了CIPHER公司的1000型手持式条形码阅读器。该阅读器具有如下优点: 

    ● 可以识别多种常用条形码制。 
    ● 具备键盘(PS/2)、RS232、USB等多种数字接口。 
    ● 读取速度快。 
    ● 具备多种读取方式和节电方式。 

    我们把阅读器上的用于启动读取条码的手动接触开关部分,由手动启动改为由嵌入式系统自动控制启动,即通过嵌入式系统控制的继电器触点的闭合和释放来模拟人手的控制。 

    2 嵌入式控制系统 

    ● 硬件部分设计 

    嵌入式控制系统部分包含阅读器的数字接口电路部分以及一个单片机系统和其外围接口电路。 

    硬件框图如图2所示。

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图2 检测部分硬件框图

    复位和看门狗芯片选用了MAX813,由它监视软件的运行,防止出现程序跑飞或死机现象;为了更精确地控制通信速率, 选用了11.592MHz的晶振;单片机则选用了ATMEL公司的AT89C51。 

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