信息采集课程设计.docx
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信息采集课程设计
物流信息采集系统课程设计
引言
条形码是指有一组排列规则、黑白相间、宽窄不同的“条”和“空”(或平行线条)及其相应的数字代码组合成的表示一定商品信息(如名称、厂名、规格等),用光电扫描阅读设备识读并实现信息输入计算机的特殊代码[1]。
它在我们的生活中十分常见,在国内,条形码用户主要集中在食品、日化行业,商品条码在服装服饰、农副产品、化工、建材、家具、玩具、机械、电子及物流等行业的应用,而且仍有很大的发展空间。
对条码技术有迫切需求的食品行业、服装行业、家电行业、汽车行业等,条码技术的应用只是初步,大都仅用于供应链末端的POS零售。
条码技术在制造业也是起步不久,只有部分企业在生产、销售、供应和仓储管理等环节应用条码技术,而且应用层次较低。
条码技术尚未发挥起食品安全追溯、供应链管理、产品召回等方面的重要作用,条形码技术是迄今为止最经济、实用的一种自动识别技术,潜力和发展空间巨大。
此次课程设计的目的就是为了让我们掌握条形码的制作,熟悉条码识读器的使用,并通过课程设计让我们感受现代物流信息采集带来的便利和重要性。
我们此次课程设计的主要任务就是学会怎样制作条形码,如何使用数据采集器。
通过以前在课堂上的学习和查阅相关参考文献了解39条形码、EAN—13条形码的编码方法,之后绘制EAN-13码。
其中每一步要体现出每一个字符对应的条形码符号,即设计中要每一步体现出一个字符及对应的条形码符号,然后,下一步骤在此基础上再绘制下一个条形码字符。
并且在计算校验位的时候,要写出计算的步骤并计算出结果。
最后,按这样的要求绘制出相关条形码。
在熟练掌握以上内容的基础上,绘制一个员工采集信息卡片(或者叫条形码标签)。
要求有员工编号(EAN—13条形码:
732+学号+校验码)、员工姓名(学生自己的姓名)、员工的相片(学生自己的相片,扫描进计算机,并裁减为合适的大小,单位:
1寸)、员工部门(学生自己的班级)、参加工作的时间(统一采用2010年7月1日)。
此外,通过对DT—900数据采集器的学习使用,并且在了解和学习了条形码的制作和数据采集器的原理和使用之后,思考有关数据采集系统中较为核心的数据采集器,及其对数据采集器进行二次开发。
第一节39条形码
一、39条形码基本知识:
39条形码是1974年发展出来的条码,是一种可供使用者双向扫描的分散式条码,也就是说两个资料码之间,必须包含一个不具任何意义的空白(或细白,其逻辑值为0),但其具有支援文字的能力,应用较一般条码广泛。
39条形码仅有两种单元宽度,分别为宽单元和窄单元。
宽单元的宽度为窄单元的1到3倍,一般多选用2倍、2.5倍或3倍。
目前主要应用于工业产品、商业资料及医院的保健资料,它的最大优点是条码的长度没有强制的限定,可用大写英文字母码,且校验码可忽略不计。
39条形码还有编码规则简单、误码率低、所能表示字符个数多等特点,因此在各个领域有着极为广泛的应用。
39条形码是国内常见的条形码之一,我国也制定了相应的国家标准(GB/T12908-91)。
39条形码的长度,没有强迫性的限制,随着使用者的需求,可自由地调整。
唯独在规划时,应该考虑到条形码阅读机(BarcodeReader)所能容许的范围为限,才不致于会有无法读取完整的问题发生。
它所能表示的资料内容,包含有:
0~9的数字,大写A~Z的英文字母,「+」,「-」,「*」,「/」,「%」,「$」,「.」,以及空格符(Space)等,共44组编码。
39条形码在读取方面,允许读码机进行双向的扫瞄读取;也就是说,如果使用者把39条形码倒着读取也是得到相同的结果。
此外,39条形码的检查码,可有可无;使用者可自行斟酌使用,且所占用的空间较一般条形码来的宽大,起始码与终止码均为*字符。
例如:
图1.139条形码
二、39条形码编码方式
39条形码的每一个字元编码方式,都是藉由九条粗细不一,黑白相间排列的线条编码而得:
1、每五条线表示一个字符;
2、粗线表示1,细线表示0;
3、线条间的间隙宽的表示1,窄的表示0;
4、五条线加上它们之间的四条间隙就是九位二进制编码,而且这九位中必定有三位是1,所以称为39条形码;
5、条形码的首尾各一个*(星号)标识开始和结束。
(一) 英文字母部分
26个英文字母所对应的39条形码逻辑值如表1.1所示。
表1.139条形码编码对映表(英文字母部分)
字元
逻辑型态
字元
逻辑型态
A
110101001011
N
101011010011
B
101101001011
O
110101101001
C
110110100101
P
101101101001
D
101011001011
Q
101010110011
E
110101100101
R
110101011001
F
101101100101
S
101101011001
G
101010011011
T
101011011001
H
110101001101
U
110010101011
I
101101001101
V
100110101011
J
101011001101
W
110011010101
K
110101010011
X
100101101011
L
101101010011
Y
110010110101
M
110110101001
Z
100110110101
(二)数字与特殊符号部分
39条形码也可表示数字0~9以及特殊符号,其对应的逻辑值如表1.2所示。
表1.239条形码编码对映表(数字及特殊符号部分)
字元
逻辑型态
字元
逻辑型态
0
101001101101
+
100101001001
1
110100101011
-
100101011011
2
101100101011
*
100101101101
3
110110010101
/
100100101001
4
101001101011
%
101001001001
5
110100110101
$
100100100101
6
101100110101
.
110010101101
7
101001011011
空白
100110101101
8
110100101101
9
101100101101
(三)检查码的计算
39条形码中的检查码部分,并不是必要的部分,可依实际需要,决定加入与否,但在一般的情况下通常多半是予以省略不印,以减少编码的长度与扫描的时间。
以*S123$5*为例,要算出这笔资料的检查码:
步骤一39条形码的检查码计算必须先利用表1.3(检查码相对值对照表)将编码字元的相对值查出,将查出的相对值累加后再除以43,得到的余数在查出相对的编码字元,即为检查码字元。
其计算过程如下:
S的相对值为28;1的相对值为1;2的相对值为2;3的相对值为3;$的相对值为39;5的相对值为5。
步骤二将各相对值累加除以43。
过程如下:
累加相对值=28+1+2+3+39+5=78;78/43=1.35
步骤三检查出余数相对编码字元
余数=35,查表1.3,得到相对值35之编码字元为Z,即检查码=Z,得到含检查码在内的39条形码,为:
*S123$5Z*。
表1.339条形码的检查码相对值对照表
编码
字元
相对值
编码
字元
相对值
编码
字元
相对值
编码
字元
相对值
0
0
9
9
I
18
R
27
1
1
A
10
G
19
S
28
2
2
B
11
K
20
T
29
3
3
C
12
L
21
U
30
4
4
D
13
M
22
V
31
5
5
E
14
N
23
W
32
6
6
F
15
O
24
X
33
7
7
G
16
P
25
Y
34
8
8
H
17
Q
26
Z
35
第二节EAN—13条形码
一、EAN—13基本知识
EAN—13是由欧洲的InternationalArticleNumberingAssociation(EAN)在UPC-A标准的基础上建立的。
之所以要建立EAN—13,很大程度上是因为UPC-A标准并不能很好的满足国际化应用。
EAN—13是UPC-A的一个超集。
这就意味着,任何能够读取EAN—13符号的软件或硬件,都能够自动地读取UPC-A符号。
一个EAN-13条码由4个区域组成:
1)国家代码:
每个国家拥有为其权限范围内的公司指定厂商编码的编码权利,它是由国际商品条码总会授权,我国的国家代码为「690,691,692,693」;2)厂商代码:
由国家商品条码策进会核发给申请厂商,占四个码,代表申请厂商的号码;3)商品代码:
占五个码,是代表单项产品的号码,由厂商自由编定;4)校验位:
占一个码,系为防止条码扫瞄器误读的自我检查。
下图就是一个典型的EAN—13的条码:
图1.2EAN—13条形码
二、EAN—13条形码编码方法
EAN—13条形码结构如下表所示:
表1.4EAN—13条形码结构
左侧空白区
起始符
左侧数据符
中间分隔符
右侧数据符
校验符
终止符
右侧空白区
9个模块
3个
模块
42个模块
5个模块
35个模块
7个
模块
3个
模块
9个模块
注:
在EAN码中一个模块的宽度为0.33mm,EAN标准码的尺寸:
全宽37.29mm,条码宽31.35mm;数据符条码长22.85mm;起始符/分隔符/终止符长24.50mm,全部26.26mm。
(一)具体编码方法
1.前置码:
为EAN-13条形码的最左边第一个数字,即国家代码,不用条码符号表示。
是国际ENA组织标志各会员组织的代码,详见表1.5ENA成员和代码[1]:
表1.5ENA成员和代码
国别(地区)代码
国家(地区)
国别(地区)代码
国家(地区)
00~09
美国、加拿大等北美国家
622
埃及
20~29
北美地区内部备用码
625
约旦
30~37
法国
626
伊朗
380
保加利亚
64
芬兰
383
斯洛文尼亚
690~693
中国
385
克罗地亚
70
挪威
387
波黑
729
以色列
40~44
德国
73
瑞典
45、49
日本
740
危地马拉
460~469
俄罗斯
742
洪都拉斯
471
中国台湾
743
尼加拉瓜
474
爱沙尼亚
744
哥斯达黎加
475
拉脱维亚
750
墨西哥
477
立陶宛
759
委内瑞拉
479
斯里兰卡
76
瑞士
480
菲律宾
770
哥伦比亚
481
白俄罗斯
773
乌拉圭
482
乌克兰
775
秘鲁
484
摩尔多瓦
777
玻利维亚
485
亚美尼亚
779
阿根廷
486
格鲁吉亚
780
智利
487
哈萨克斯坦
784
巴拉圭
489
中国香港
786
厄瓜多尔
50
英国
789~790
巴西
520
希腊
80~83
意大利
528
黎巴嫩
84
西班牙
529
塞浦路斯
850
古巴
531
马其顿
858
斯洛伐克
535
马耳他
859
捷克
539
爱尔兰
860
南斯拉夫
54
比利时、卢森堡
869
土耳其
560
葡萄牙
87
荷兰
569
冰岛
880
韩国
57
丹麦
885
泰国
590
波兰
888
新加坡
594
罗马尼亚
890
印度
599
匈牙利
893
越南
600~601
南非
899
印度尼西亚
609
毛里求斯
90~91
奥地利
611
摩洛哥
93
澳大利亚
613
阿尔及利亚
94
新西兰
619
突尼斯
955
马来西亚
2.起始符:
为辅助码,不代表任何资料,长度较数据符长,逻辑型态为101,其中1代表细黑,0代表细白。
3.左侧数据符:
共有六个数字,其编码方式取决于前置码之大小(见表1.6,1.7)。
4.中间分隔符:
为辅助码,作区分左侧数据符和右侧数据符之用。
中间分隔符长度较一般数据符长,逻辑型态为01010。
5.右侧数据符:
包括五位数商品代码与一位检查码。
其编码方式采为C类编码规则(见表1.7)。
表1.6EAN—13条形码左侧数据符码编码规则
前置码
左侧数据符编码方式
0
A
A
A
A
A
A
1
A
A
B
A
B
B
2
A
A
B
B
A
B
3
A
A
B
B
B
A
4
A
B
A
A
B
B
5
A
B
B
A
A
B
6(中国)
A
B
B
B
A
A
7
A
B
A
B
A
B
8
A
B
A
B
B
A
9
A
B
B
A
B
A
表1.7EAN—13条形码左、右侧数据符的逻辑值
数字符
左侧数据符
右侧数据符
A
B
C
0
0001101
0100111
1110010
1
0011001
0110011
1100110
2
0010011
0011011
1101100
3
0111101
0100001
1000010
4
0100011
0011101
1011100
5
0110001
0111001
1001110
6
0101111
0000101
1010000
7
0111011
0010001
1000100
8
0110111
0001001
1001000
9
0001011
0010111
1110100
注:
0为空白,1为线条
6.校验符:
即校验码,EAN—13条形码的校验码需计算。
7.终止符:
为辅助码,列印长度与起始符、中间分隔符一样,逻辑型态为101。
(二)校验码的计算
1.先将条码从右至左排序(包括未知的校验码)为:
13121110987654321
2.从代码位置序号2开始,所有偶数位的数字代码求和为a。
3.将上步中的a乘以3为a′。
4.从代码位置序号3开始,所有奇数位的数字代码求和为b。
5.将a′和b相加为c。
6.取c的个位数d,用10减去d即为校验位数值。
第三节EAN—13条形码的制作
以某一文具的条形码(6928199825102)为例,绘制其EAN—13条形码:
(一)绘制标准:
EAN—13条形码中一个模块的宽度为0.33mm,EAN标准码的尺寸:
全宽37.29mm,条码宽31.35mm;数据符条码长22.85mm;起始符/分隔符/终止符长24.50mm,全部26.26mm。
其中左侧空白区:
9个模块;起始符:
3个模块;左侧数据符:
42个模块;中间分隔符:
5个模块;右侧数据符:
35个模块;校验符:
7个模块;终止符:
3个模块;右侧空白区:
9个模块.
(二)绘制EAN—12条形码:
前置码:
即国家代码的一个,中国“6”,即左侧数据符编码方式查表1.6为ABBBAA。
表1.6EAN—13条形码左侧数据符码编码规则
前置码
左侧数据符编码方式
0
A
A
A
A
A
A
1
A
A
B
A
B
B
2
A
A
B
B
A
B
3
A
A
B
B
B
A
4
A
B
A
A
B
B
5
A
B
B
A
A
B
6(中国)
A
B
B
B
A
A
7
A
B
A
B
A
B
8
A
B
A
B
B
A
9
A
B
B
A
B
A
2.起始符:
为辅助码,不代表任何资料,长度较一般资料长,逻辑型态为101,其中1代表细黑,0代表细白。
图2.1起始码
3.左侧数据符:
有六个数字资料,即国家代码后两位和厂商代码928199,其编码方式取决于前置码之大小。
结合表1.7中左侧数据符对应的逻辑值,可得表格2.1:
表1.7EAN—13条形码左、右侧数据符的逻辑值
数字符
左侧数据符
右侧数据符
A
B
C
0
0001101
0100111
1110010
1
0011001
0110011
1100110
2
0010011
0011011
1101100
3
0111101
0100001
1000010
4
0100011
0011101
1011100
5
0110001
0111001
1001110
6
0101111
0000101
1010000
7
0111011
0010001
1000100
8
0110111
0001001
1001000
9
0001011
0010111
1110100
表2.1左侧数据符与逻辑值比照表
6→
A
B
B
B
A
A
9
0001011
2
0011011
8
0001001
1
0110011
9
0001011
9
0001011
图2.29A→0001011
图2.32B→0011011
图2.48B→0001001
图2.51B→0110011
图2.69A→0001011
图2.7后9A→0001011
4.中间分隔符:
为辅助码,作区分左侧数据符和右侧数据符之用。
中线长度比数据符长,逻辑型态为01010。
图2.8中间分隔符
5.右侧数据符:
包括五位数商品代码82510,其编码方式采为C类编码规则。
其中商品代码结合表1.7中右侧数据符对应的逻辑值可得表格2.2:
表2.2右侧数据符与逻辑值比照表
数据符
C
8
1001000
2
1101100
5
1001110
1
1100110
0
1110010
图2.98C→1001000
图2.102C→1101100
图2.115C→1001110
图2.121C→1100110
图2.130C→1110010
6.校验符:
即校验码,EAN—13条形码的校验码需计算。
过程如下:
1)列序:
13121110987654321
692819982510?
2)从代码位置序号2开始,所有偶数位的数字代码求和为a:
a=0+5+8+9+8+9=39
3)将上步中的a乘以3为a′:
a′=3*39=117
4)从代码位置序号3开始,所有奇数位的数字代码求和为b:
b=1+2+9+1+2+6=21
5)将a′和b相加为c:
c=117+21=138
6)取c的个位数d,用10减去d即为校验位数值。
d=8,10-8=2,得到校验码为2。
校验码2→C→1101100
图2.14校验码
7.终止符:
为辅助码,长度同起始符和中间分隔符,逻辑型态为101。
图2.15终止符
(三)最终完成的EAN—13条形码:
图2.16EAN—13条形码6928199825102
第四节浅识数据采集设备
一、DT—900的使用
(一)初识DT—900数据采集器:
DT—900数据采集器具有中央处理器(CPU),只读存储器(ROM)、可读写存储器(RAM)、键盘、屏幕显示器、与计算机接口,条码扫描器,电源等配置。
手持终端可通过通讯座与计算机相连用于接收或上传数据,手持终端的运行程序是由计算机编制后下载到手持终端中,可按使用要求完成相应的功能。
如图为DT—900数据采集器:
DT—900数据采集器的产品硬件特点:
1、CPU处理器:
随着数字电路技术的发展,DT—900数据采集终端采用32bitRISC的CPU(中央微处理器)。
CPU的位数、主频等指标的提高,使得数据采集器的数据采集处理能力、处理速度要求越来越高。
使用户的现场工作效率得到改善。
图4DT—9002、手持终端内存:
目前大多数产品采用FLASH-ROM+RAM型内存。
操作系统和BIOS内置在系统的FLASH-ROM区,同时应用程序、字库文件等重要的文件也存储在FLASH-ROM里面,即使长期的不供电也能够保持。
采集的数据存储在RAM里面,依靠电池、后备电池保持数据。
由于RAM的读写速度较快,使得操作的速度能够得到保证。
手持终端内存容量的大小,决定了一次能处理的数据容量。
3、功耗:
包括条码扫描设备的功耗、显示屏的功耗、CPU的功耗等及部分。
由电池支持工作。
4、输入设备:
包括条码扫描输入、键盘输入两种方式。
5、整机功耗:
目前数据采集器在使用中采用普通电池和充电电池两种方式。
6、显示输出:
目前的数据采集器大都具备大屏液晶显示屏。
能够显示中英文、图形等各种用户信息。
同时在显示精度、屏幕的工业性能上面都有较严格的要求。
7、与计算机系统的通讯能力:
作为计算机网络系统的延伸,手持终端采集的数据及处理结果要与计算机系统交换信息。
8、外围设备驱动能力:
作为数据采集器主要功能之一,就像普通的计算机一样驱动各种外设工作。
利用数据采集器的串口、红外口,可以连接各种标准串口设备,或者通过串—并转换可以连结各种并口设备。
包括:
串并口打印机、调制解调器等,实现计算机的各种功能[2]。
(二)DT—900数据采集器与电脑的连接:
DT—900数据采集器的数据下载或上传不需要像普通便携式数据采集器那样依靠电缆线的连接进行数据交换,而可以直接通过无线网络和PC、服务器进行实时数据通讯。
在应用无线数据采集器时,具体采用何种方式进行,应该根据实际的应用情况而定[2]。
它与计算机系统的连接基本上采用四种方式:
1、终端仿真(Telnet)连接;
2、传统的Client/Server(C/S)结构;
3、Browse/Server(B/S)结构;
4、多种系统共存。
二、浅谈数据采集器
(一)概述
条码扫描器作为光学、机械、电子、计算机硬件软件应用等技术紧密结合的高科技数据采集器,是快速进行计算机输入的高效设备。
从原理上,可分为光笔、电荷耦合器件(Changecoupleddevice,CCD)和激光扫描器三类;从使用方式上,可分为手持式、小滚筒式、平台式、卡槽式条码扫描器;按扫描方向分为单向和全向条码扫描器[2]。
如果企业在数据记载的各环节工作中,全靠手工完成,肯定费时费力,易出差错。
例如:
在仓库作业管理过程中,进货、退货、出货、盘
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