基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器，包括设置在壳体内的DSP主控单元，与DSP主控单元连接的信号采集单元、显示单元、按键交换单元和电源管理单元；该手持式片状物体数目统计器还包括有VCSEL光学传感器和连接在VCSEL光学传感器与信号采集单元之间的信号调理单元。本实用新型专利技术使用新型传感器垂直腔面发射激光器，提高了对被测物体尺寸，颜色，摆放位置的适应性，配以优良的算法实现更广行业领域的高效，准确的数目统计。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于应用电子产品的
，涉及一种用于片状物体数目统计的仪器，适用于公交公司，公安局，银行，国内卡厂，印刷电路板厂等的计数装置。
技术介绍
目前针对片状物体统计方式大概分三种，流水线式，大型仪器式，手持式。流水线式和大型仪器式对使用场地，片状物体的形状有较高要求，尤其大型仪器式对被统计物体还有一定损伤，故手持式统计仪器在很多领域有很强的优势，得到广泛使用。现行手持式仪器在使用过程存在适用范围小，大多只能对卡片类进行统计，物体颜色稍微复杂就突显其弱势，且对物体摆放要求过于严格。
技术实现思路
本技术为了解决上述问题而提供了一种基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器。本技术为解决这一问题所采取的技术方案是:本技术的基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器，包括设置在壳体内的DSP主控单元，与DSP主控单元连接的信号采集单元、显示单元、按键交换单元和电源管理单元；该手持式片状物体数目统计器还包括有VCSEL光学传感器和连接在VCSEL光学传感器与信号采集单元之间的信号调理单元。所述的VCSEL光学传感器包括设置在壳体一侧表面的光学传感器探头和与光学传感器探头连接的光学传感器驱动电路。所述的信号采集单元采用AD7451模数转换器。壳体上设置有与按键交换单元连接的四个按键，包括一个启动开关按键和三个功能键；三个功能键设置在按键功能区。所述的壳体上按键功能区的上方设置有液晶显示区，由显示单元控制。所述的电源管理单元采用锂电池供电。本技术具有的优点和积极效果是:本技术的基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计仪器使用新型传感器垂直腔面发射激光器，提高了对被测物体尺寸，颜色，摆放位置的适应性，配以优良的算法实现更广行业领域的高效，准确的数目统计。附图说明图1是本技术的手持式片状物体数目统计器的结构框图；图2是本技术的手持式片状物体数目统计器的主视图；图3是本技术的手持式片状物体数目统计器的侧视图；图4是本技术的手持式片状物体数目统计器的后视图；附图中主要部件符号说明:1:液晶显不区2:按键功能区3:启动开关按键 4:光学传感器探头。具体实施方式以下参照附图及实施例对本技术进行详细的说明。图1是本技术的手持式片状物体数目统计器的结构框图。如图1所示，本技术的基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器，包括设置在壳体内的DSP主控单元，与DSP主控单元连接的信号采集单元、显示单元、按键交换单元和电源管理单元；该手持式片状物体数目统计器还包括有VCSEL光学传感器和连接在VCSEL光学传感器与信号采集单元之间的信号调理单元。其中，VCSEL为Vertical Cavity Surface Emitting Laser 的缩写，中文名称是垂直腔面发射激光器，DSP为Digital Signal Processing的缩写，中文译为数字信号处理。图2是本技术的手持式片状物体数目统计器的主视图；图3是本技术的手持式片状物体数目统计器的侧视图；图4是本技术的手持式片状物体数目统计器的后视图。如图2至图4所不，本技术的壳体表面一侧设置有液晶显不区I和按键功能区2，液晶显示区设置在按键功能区的上方，由显示单元控制，可以显示单次计数量和总计数量。液晶显示区采用定制的段码液晶，简单清晰，美观大方，总计显示统计过程中一共有多少张被测物体，便于使用者做其他考量，单次显示为本次统计的具体数目。按键功能区内设置有三个功能键，分别为“清零”，“背光”，“累加”三个键，单次按“清零”键，系统清除单次计数，长按“清零”键至6s，系统清除单次和总计计数，“背光”键为显示屏的背光开关。与液晶显示区相对的另一侧的壳体上设置有启动开关按键3。启动开关按键和三个功能键均与按键交换单元连接。启动开关按键设在手持部的上部，符合使用者操作习惯，按下启动开关按键，系统开始扫描前端物体开始计数，松开启动开关按键，计数结束，系统显示本次计数内 容。启动开关按键3上方的检测部表面设置有光学传感器探头4。VCSEL光学传感器包括设置在壳体一侧表面的光学传感器探头4和与光学传感器探头连接的光学传感器驱动电路。传感器为HVS6003-001，该传感器根据被测物体缝隙变化输出变化的电流，本部分使用电流转电压电路将传感器输出信号转化为电压信号供后级处理单元使用。信号调理单元将经过转化的传感器输出信号进行放大，滤波，提高信噪比，提供给采集单元良好的信号以便正常采样。信号采集单元采用AD7451将模拟信号转化为数字信号，AD7451是12位、高速、低功耗、单电源、逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)，采用伪差分模拟输入，工作电压为2.7V至5.25 V单电源，最高吞吐量为I MSPS，功耗极低。此部分也是本专利技术的优点之一，避免了直接比较造成采集信号略低时丢失缝隙信号，造成计数错误。DSP主控单元是本产品的核心，采用了 TI公司的DSP芯片TMS320F2812接收AD数据，运用边沿检测算法快速运算，准确得出缝隙个数及被测物体张数。电源管理单元使用锂电池供电，使用凌特公司的稳压芯片LTC1844做线性稳压，提供3.3V电源供整个系统工作，并配以凌特公司的锂电池充电芯片LTC4054-4.2对本专利技术设计的1000mA/h电池进行充电管理，提高本产品使用的灵活性。本技术的外壳设计为手持式，正常上电后，将待测物体摆好，握住手持部，按下启动开关，使用仪器检测部，在待测物体表面滑过，从左至右，或者从右至左，此时，VCSEL光学传感器检测被测物体的缝隙，将探测到的信号转化为电信号，在通过信号调理电路处理后送至采集单元，采集单元将模拟信号转化为数字信号，DSP主控单元通过总线读取采集信号，分析信号内容，识别出具体被测物体张数。然后松开启动键，扫描成功仪器会响“滴”的一声，被测物体张数会显示在液晶显示区上。按键功能区内设置有功能按键，配以合适的按键交互，便于使用者使用。如按下面板上累加键可以将本次扫描张数累加在总计里，按下清零键，清除当次单次数，长按清零键，清除单次和累计计数。本技术具有如下的优点:1、使用VCSEL光学传感器，克服了 LED，EEL等光源探测的弊病，比如分辨率低，功耗大等缺点。2、信号数字采样运算分析，兼容了现行放大比较方式全部优点，增加了低反射物体的适应性，避免出现比较电路个别缝隙波形异样造成的丢数问题。4、显示单元采用段式液晶，美观大方，节能省电，延长仪器单次充电使用时间。5、非机械式计数，减少对被测物体的磨损。6、采用锂电池供电，免除更换电池的烦恼。权利要求1.一种基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器，包括设置在壳体内的DSP主控单元,与DSP主控单元连接的信号采集单元、显示单元、按键交换单元和电源管理单元；其特征在于:该手持式片状物体数目统计器还包括有VCSEL光学传感器和连接在VCSEL光学传感器与信号采集单元之间的信号调理单元。2.根据权利要求1所述的手持式片状物体数目统计器，其特征在于=VCSEL光学传感器包括设置在壳体一侧表面的光学传感器探头和与光学传感器探头连接的光学传感器驱动电路。3.根据权利要求1所述的手持式片状物体数目统计器，其特征在于:信号采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于VCSEL技术的手持式片状物体数目统计器，包括设置在壳体内的DSP主控单元，与DSP主控单元连接的信号采集单元、显示单元、按键交换单元和电源管理单元；其特征在于：该手持式片状物体数目统计器还包括有VCSEL光学传感器和连接在VCSEL光学传感器与信号采集单元之间的信号调理单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何彩明，谈文臣，
申请(专利权)人：天津市辰仪电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12