[发明专利]一种可变增益信号采集及数字算法实现的手持数卡器

说明书

本发明涉及数卡器技术领域，具体涉及一种可变增益信号采集及数字算法实现的手持数卡器；包括激光传感器、可变增益放大电路、AD采集模块和ARM处理器；卡片扫过所述激光传感器时，卡片边沿经激光传感器产生受光电流波动，经所述可变增益放大电路进行比例放大后进入所述AD采集模块转换成数字信号，所述数字信号以数据流的形式传送至所述ARM处理器通过软件算法计算出卡片数量；本发明在不同卡种类数卡时，输出信号分辨精度始终在最佳状态，使数卡加入复杂算法成为可能，其对应数卡准确率也得到本质提升。设计使用更复杂算法去除更多干扰及增加更复杂纠错功能，使数卡准确率得到本质提升。完成客户定制产品的准确数卡，具有很强创造性。

技术领域

本发明涉及数卡器技术领域，具体涉及一种可变增益信号采集及数字算法实现的手持数卡器。

背景技术

社会上大量发行各种标准卡片，如银行卡、VIP卡、地铁票卡等。在生产及交易过程均需要对整盒卡片的数量进行计量。目前普遍采用的是使用手持式数卡器进行计数。

目前，手持数卡器的数卡方式均采用激光发送—接收方式扫过卡片侧面，在卡片位置反光信号强，在卡片间缝隙处反光信号弱。目前市场上主流手持数卡器均使用外部硬件微分电路将强弱波动信号转成脉冲方波号，对脉冲数进行计数的检测方式对扫过的卡片计数，具有计数误差大，卡片适用范围窄的缺陷。典型电路如图3所示。

老式数卡器将采集的光电信号经前置放大---缓冲滤波—微分脉冲转换后，将波形上沿转换成标准脉冲方波信号，MCU对脉冲信号记数来计算卡片张数。在切口较差的卡片或切口不平时，波形会不规则，此时微分转换就容易丢失或多记数。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明公开了一种可变增益信号采集及数字算法实现的手持数卡器，用于解决老式数卡器将采集的光电信号经前置放大---缓冲滤波—微分脉冲转换后，将波形上沿转换成标准脉冲方波信号，MCU对脉冲信号记数来计算卡片张数。在切口较差的卡片或切口不平时，波形会不规则，此时微分转换就容易丢失或多记数的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种可变增益信号采集及数字算法实现的手持数卡器，其特征在于，包括激光传感器、可变增益放大电路、AD采集模块和ARM处理器；卡片扫过所述激光传感器时，卡片边沿经激光传感器产生受光电流波动，经所述可变增益放大电路进行比例放大后进入所述AD采集模块转换成数字信号，所述数字信号以数据流的形式传送至所述ARM处理器通过软件算法计算出卡片数量。

优选的，所述AD采集模块AD采样率大于等于1MSPS，输入信号峰峰值Vpp接近参考电压Verf。

优选的，所述卡片为纯白色卡片时，所述激光传感器激光信号采集电路输出源信号为20nA；

所述卡片为黑色或透明卡片时，所述激光传感器激光信号采集电路输出源信号为0.1nA。

优选的，所述卡片可为透明卡、黑卡、白卡、普通卡、薄卡、厚卡或其他类型中的任意一种。

优选的，所述软件算法的算法程序自动依数卡结果调整增益，反复数次后使增益在对应卡片状态下达到设定范围。

优选的，所述激光传感器扫描过卡片侧面，反射回的pA级的激光信号经传感器内部放大器后转换成nA级的微弱电流信号；在正常卡片的卡片位置为波峰，卡片间的缝隙为波谷。

优选的，所述可变增益放大电路中，电流信号通过参考电阻R19后转换成uV级的微弱电压信号，MCU通过IIC总线控制低噪声专用数字电位器IC6阻值来调整IC的增益倍数。

优选的，所述ARM处理器数字信号通过迭代滤波预处理后进行算法处理得到卡片张数。

本发明的有益效果为：

1.可变增益前置放大电路，使手持数卡器创新性支持透明卡及黑卡等卡片数卡。