嵌入式QR码打标机控制系统的研究与设计

摘要

随着信息技术的发展，条码在许多领域中得到了广泛的应用，大大提高了各行业的生产工作效率。进入20世纪80年代以来，人们围绕如何提高条码符号的信息密度，展开了多项研究工作。与此同时，相应的自动识别技术和印刷技术也得到了长足的发展。 本文的主要任务是在研究QR码的编码标准上，采用嵌入式处理器-S3C2440，实现一款气动打标机专用的QR码打标机微型控制系统，使得QR码符号能够标记在金属表面。 本文通过研读条码国家标准汇编，详细分析了QR码的基本特点、符号结构、编码及纠错算法，并根据标准编写了QR码的编码程序。采用美国Allegro公司生产的PWM恒流控制微步距驱动器驱动打标机的执行机构来完成打标任务。针对QR码点状矩阵的打标路径优化算法进行了分析和比较。采用软件识别的方法对本文设计的QR码的编码符号（位图格式）和实际标记在金属表面的QR码符号通过软件进行正确性验证。 气动打标机在金属表面标记二维条码的技术应用刚刚开始，研发嵌入式QR码打标机控制系统有助于推动QR码技术在工业标记中的应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 QR码在工业标记中的应用前景

1.3 本文研究的主要内容

第2章快速响应矩阵码

2.1 QR码概要

2.1.1 编码字符集

2.1.2 QR码的基本特征

2.1.3 符号结构

2.2 QR编码

2.2.1 QR码数据码字的生成

2.2.2 QR码纠错码字的生成

2.2.3 构造信息的最终码字序列

第3章控制系统硬件设计

3.1 硬件方案设计

3.2 ARM核心板硬件设计

3.3 NAND FLASH接口电路

3.4 SDRAM接口电路

3.5 CS8900 接口电路

3.6.A3972 的步进电机驱动电路

第4章控制系统软件设计

4.1 软件方案设计

4.2 硬件驱动程序设计

4.2.1.A3972 驱动程序设计

4.2.2 微秒定时驱动程序设计

4.3 QR编码程序设计

4.4 QR码打标路径优化

4.4.1 行-列扫描路径优化

4.4.2 局部最短路径优化

4.4.3 多目标路径最短

4.4.4 小结

第5章QR码打标测试

5.1 QR码系统的软件测试

5.1.1 软件验证QR编码的正确性

5.1.2 软件验证标记QR码的可读性

5.2 结果与分析

第6章总结和展望

6.1 总结

6.2 工作展望

参考文献

附 录

致谢

作者在硕士期间发表的论文