在当今科技迅猛发展的背景下,基于ARM技术的精密测量系统已经广泛应用于各个领域中,特别是在条码识别和测量方面,展现出其重要的技术优势和应用潜力。本文所介绍的“基于ARM的条码精密测量系统”,就是将条码技术与精密测量技术相结合,利用最新的ARM处理器以及先进的图像处理技术,实现高精度的测量功能。
在本文中,首先提到了系统的组成,包括条码标尺、光学系统、CMOS图像采集模块、STR912主控板、键盘与液晶显示模块、电源模块和计算机测试系统。这些组成部分的相互配合,构成了完整的测量系统。
条码技术是一种广泛应用于商品识别和信息记录的技术,其基本原理是通过特定的编码规则,将特定的信息编入一系列的条和空组成的条码中。而精密测量技术主要是指利用精密仪器对目标物体的尺寸、位置、角度等进行精确测量的技术。将这两者结合起来,可以实现对物体的精准定位和测量,广泛应用于制造业、物流、医疗等领域。
文章中还提到了条码技术在精密测量应用的早期典型案例——1990年Leica公司开发的数字水准仪NA2000。该仪器通过条码技术实现快速、精确的测量,并具有操作简单、读数直观等优点,可以自动计算高差、高程,自动记录数据,并且能够与计算机进行数据处理。这为后续条码技术在精密测量领域的深入研究和应用奠定了基础。
系统工作原理包括条码图像的采集和处理。带有位置信息的条码图像通过光学系统聚焦到CMOS图像传感器上,由STR912FW44X6处理器对图像传感器进行自动曝光控制,采集图像信息,并通过算法处理获得条码的位置信息。在这个过程中,图像采集模块由线阵CMOS图像传感器和运算放大器组成,视频信号通过运算放大器放大后,再由STR912FW44X6主处理器进行A/D转换。
STR912FW44X6处理器是基于ARM966E-S核心的高性能嵌入式芯片,其运算速度达到了96MIPS,并支持单周期DSP指令。该处理器不仅处理速度快,而且具有丰富的系统外围接口和通讯能力,包括时钟、复位、电源管理、向量中断控制器、内部PLL、RTC、定时器、可编程DMA通道和GPIO,还有8通道10位ADC、3相电机控制器、PWM输出和多种通讯接口。
系统软件的设计采用了嵌入式操作系统mCOS-II,实现五个主要线程的并行工作,分别是串口控制、I2C接口控制、以太网接口控制、系统菜单控制、数据采集和解码。条码检测算法是系统软件功能的核心部分,包括条码边缘位置、中心、宽度的检测,以及码字划分,最终通过计算获得物体的真实尺寸。
为了验证系统的性能,文章还设计了与螺旋测微计对比的实验,实验结果表明系统的测量偏差在±0.0185mm以内,显示了良好的测量精度。通过初步的分辨率测试,也显示了系统的分辨率约为0.3mm。文章最后指出,通过系统误差标定、软件算法改进等措施,有望进一步提高系统的测量精度。
基于ARM的条码精密测量系统通过整合条码识别技术与精密测量技术,能够实现高精度、高效率的测量,不仅提高了测量速度和精度,还简化了操作流程,具有广阔的应用前景。随着技术的不断发展和改进,未来可以期待它在更多领域得到应用。