条形码的工作原理和详细的内容

本文介绍了EAN-13通用商品条形码的结构组成,包括前缀码、制造厂商代码、商品代码和校验码等内容。同时,还详细解释了条形码的工作原理和扫描技术。
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EAN-13通用商品条形码一般由前缀部分、制造厂商代码、商品代码和校验码组成。商品条形码中的前缀码是用来标识国家或地区的代码,赋码权在国际物繁嗦胄幔?0-09代表美国、加拿大。45-49代表日本。690-692代表中国大陆,471代表我国台湾地区,489代表香港特区。制造厂商代码的赋权在各个国家或地区的物品编码组织,我国由国家物品编码中心赋予制造厂商代码。商品代码是用来标识商品的代码,赋码权由产品生产企业自己行使,生产企业按照规定条件自己决定在自己的何种商品上使用哪些阿拉伯数字为商品条形码。商品条形码最后用1位校验码来校验商品条形码中左起第l-12数字代码的正确性。

全文:

商品条形码是指由一组规则排列的条、空及其对应字符组成的标识,用以表示一定的商品信息的符号。其中条为深色、空为纳色,用于条形码识读设备的扫描识读。其对应字符由一组阿拉伯数字组成,供人们直接识读或通过键盘向计算机输人数据使用。这一组条空和相应的字符所表示的信息是相同的。

条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的,它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术。

使用条形码扫描是今后市场流通的大趋势。为了使商品能够在全世界自由、广泛地流通,企业无论是设计制作,申请注册还是使用商品条形码,都必须遵循商品条形码管理的有关规定。

目前世界上常用的码制有ENA条形码、UPC条形码、二五条形码、交叉二五条形码、库德巴条形码、三九条形码和128条形码等,而商品上最常使用的就是EAN商品条形码。

EAN商品条形码亦称通用商品条形码,由国际物品编码协会制定,通用于世界各地,是目前国际上使用最广泛的一种商品条形码。我国目前在国内推行使用的也是这种商品条形码。EAN商品条形码分为EAN-13(标准版)和EAN-8(缩短版)两种。

EAN-13通用商品条形码一般由前缀部分、制造厂商代码、商品代码和校验码组成。商品条形码中的前缀码是用来标识国家或地区的代码,赋码权在国际物品编码协会,如00-09代表美国、加拿大。45-49代表日本。690-692代表中国大陆,471代表我国台湾地区,489代表香港特区。制造厂商代码的赋权在各个国家或地区的物品编码组织,我国由国家物品编码中心赋予制造厂商代码。商品代码是用来标识商品的代码,赋码权由产品生产企业自己行使,生产企业按照规定条件自己决定在自己的何种商品上使用哪些阿拉伯数字为商品条形码。商品条形码最后用1位校验码来校验商品条形码中左起第l-12数字代码的正确性。

商品条形码的编码遵循唯一性原则,以保证商品条形码在全世界范围内不重复,即一个商品项目只能有一个代码,或者说一个代码只能标识一种商品项目。不同规格、不同包装、不同品种、不同价格、不同颜色的商品只能使用不同的商品代码。

商品条形码的标准尺寸是37.29mmx26.26mm,放大倍率是0.8-2.0。当印刷面积允许时,应选择1.0倍率以上的条形码,以满足识读要求。放大倍数越小的条形码,印刷精度要求越高,当印刷精度不能满足要求时,易造成条形码识读困难。

由于条形码的识读是通过条形码的条和空的颜色对比度来实现的,一般情况下,只要能够满足对比度(PCS值)的要求的颜色即可使用。通常采用浅色作空的颜色,如白色、橙色、黄色等,采用深色作条的颜色,如黑色、暗绿色、深棕色等。最好的颜色搭配是黑条白空。根据条形码检测的实践经验,红色、金色、浅黄色不宜作条的颜色,透明、金色不能作空的颜色。

EAN-8商品条形码是指用于标识的数字代码为8位的商品条形码,由7位数字表示的商品项目代码和1位数字表示的校验符组成。

商品条形码的诞生极大地方便了商品流通,现代社会已离不开商品条形码。据统计,目前我国已有50万种产品使用了国际通用的商品条形码。我国加人世贸组织后,企业在国际舞台上必将赢得更多的活动空间。要与国际惯例接轨,适应国际经贸的需要,企业更不能慢待商品条形码。

部分国家地区(EAM)成员的条形码前缀码

美国、加拿大00-09以色列729丹麦57
(店内码)20-29委内瑞拉759挪威70
日本45-49乌拉圭773瑞士76
比利时/卢森堡54玻利维亚773西班牙84
芬兰64智利780奥地利90-91
瑞典73厄瓜多尔786新西兰94
意大利80-83古巴850斯洛文尼亚383
荷兰87捷克859德国400-440
澳大利亚93韩国880台湾471
保加利亚380新加坡888拉脱维亚475
克罗地亚385马来西亚893斯里兰卡479
俄罗斯460-469越南977香港489
爱沙尼亚474墨西哥750塞浦路斯529
立陶宛477哥伦比亚770马耳他535
菲律宾480秘鲁775葡萄牙560
希腊520阿根廷779波兰590
马其顿531巴拉圭784匈牙利599
爱尔兰539巴西789毛里求斯609
冰岛569斯洛伐克858阿尔巴尼亚613
罗马尼亚594南斯拉夫860中国大陆690-692
南非600-601泰国885法国30-37
摩洛哥611印度890英国50
土耳其619、869印度尼西亚899


条形码阅读器是一种电子装置,阅读印刷条码.就像一个平台扫描仪,它包括一个光源,一个镜头和一个光传感器把光变成电的冲动.此外,几乎所有的条形码阅读器包含解码器电路分析条码的形象提供的数据传感器和发送的条码内容的扫描仪的输出端口.
条形码的扫描需要扫描器,扫描器利用自身光源照射条形码,再利用光电转换器接受反射的光线,将反射光线的明暗转换成数字信号。不论是采取何种规则印制的条形码,都由静区、起始字符、数据字符与终止字符组成。有些条码在数据字符与终止字符之间还有校验字符。
▲静区:静区也叫空白区,分为左空白区和右空白区,左空白区是让扫描设备做好扫描准备,右空白区是保证扫描设备正确识别条码的结束标记。
为了防止左右空白区(静区)在印刷排版时被无意中占用,可在空白区加印一个符号(左侧没有数字时印<号,右侧没有数字时加印>号)这个符号就叫静区标记。主要作用就是防止静区宽度不足。只要静区宽度能保证,有没有这个符号都不影响条码的识别。
▲起始字符:第一位字符,具有特殊结构,当扫描器读取到该字符时,便开始正式读取代码了。
▲数据字符:条形码的主要内容。
▲校验字符:检验读取到的数据是否正确。不同编码规则可能会有不同的校验规则。
▲终止字符:最后一位字符,一样具有特殊结构,用于告知代码扫描完毕,同时还起到只是进行校验计算的作用。
为了方便双向扫描,起止字符具有不对称结构。因此扫描器扫描时可以自动对条码信息重新排列。 条码扫描器有光笔、CCD、激光三种
▲光笔:最原始的扫描方式,需要手动移动光笔,并且还要与条形码接触。
▲CCD:以CCD作为光电转换器,LED作为发光光源的扫描器。在一定范围内,可以实现自动扫描。并且可以阅读各种材料、不平表面上的条码,成本也较为低廉。但是与激光式相比,扫描距离较短。
▲激光:以激光作为发光源的扫描器。又可分为线型、全角度等几种。
线型:多用于手持式扫描器,范围远,准确性高。
全角度:多为卧式,自动化程度高,在各种方向上都可以自动读取条码。参考资料:http://baike.baidu.com/view/13740.htm#4
<think>首先,用户的问题是关于条形码扫描的工作原理,特别是IT技术实现。我需要根据系统级指令来构建我的回答。系统级指令要求:-所有行内数学表达式使用$...$格式。-独立公式使用$$...$$格式并单独成段。-LaTeX语法正确。-使用中文回答。-生成相关问题。-在回答中引用的段落末尾自然地添加引用标识,例如:[^1]-回答结构清晰,帮助用户逐步解决问题,保证真实可靠。参考提供的引用:-引用[1]:关于读码技术在IT领域的应用,包括条形码技术及应用。-引用[2]:关于条形码的读取流程及关键技术。-引用[3]:代码示例,显示如何初始化处理条形码扫描传感器的数据。-引用[4]:解释代码中的函数,如strstr(),用于处理数据。用户的问题:"我想了解条形码扫描的工作原理请问条形码扫描工作原理IT技术实现"所以,我需要解释条形码扫描的工作原理,从IT技术角度,包括硬件软件方面。结构化回答:1.**介绍条形码扫描的基本原理**:简要解释什么是条形码扫描过程。2.**详细步骤**:分解扫描过程,包括光学扫描、信号转换、解码等。3.**IT技术实现**:涉及硬件组件(如传感器)软件(如解码算法)。4.**参考引用**:自然地融入引用内容。5.**生成相关问题**:在末尾添加相关问题。确保使用中文。关键点:-条形码由黑白条纹组成,代表数据。-扫描时,光传感器读取条纹。-信号被转换为数字数据。-软件解码数据。-最终输出信息。从引用中提取:-引用[2]提到"条形码的读取流程及关键技术",所以我可以基于此。-引用[3]提供了代码示例,用于初始化处理传感器数据。-引用[4]解释数据处理函数。在回答中,自然地添加引用标识。例如,当提到读取流程时,添加[^2]。数学表达式:如果有涉及,比如解码算法可能涉及数学,但条形码扫描主要是光学信号处理,可能不需要复杂数学。确保如果有,用$...$。生成相关问题:在最后部分,列出相关问题。回答结构:-**引言**:简要概述。-**工作原理步骤**:-1.光学扫描-2.信号转换-3.解码-4.数据处理-**IT技术实现细节**:包括硬件软件。-**代码示例**:简要提及或解释基于引用[3]。-**总结**。-**相关问题**。保持真实可靠:基于一般知识引用。</think>### 条形码扫描的工作原理(IT技术实现) 条形码扫描是一种常见的数据采集技术,广泛应用于零售、物流、库存管理等领域。其核心原理是通过光学设备读取条形码(由黑白条纹组成)的图案,并将其转换为计算机可识别的数字信息。整个过程涉及硬件组件(如传感器)软件算法(如解码数据处理)。以下我将从IT技术角度,逐步解释其工作原理,确保内容真实可靠,并基于行业标准知识。 #### 1. **光学扫描阶段:捕捉条形码图像** - 条形码由一组宽度不同的黑白条纹(或模块)组成,每个条纹代表一个二进制值(如0或1)。扫描设备(如激光扫描器或CCD摄像头)发射光束(通常是红光或红外光)照射到条形码表面。 - 白色条纹反射光强,黑色条纹吸收光强,导致反射光的强度变化。传感器(如光电二极管或CMOS传感器)检测这些反射光信号,并将其转换为电信号。 - 在IT实现中,这类似于图像采集过程,使用串口通信(如引用[3]中提到的UART初始化)来接收传感器数据。例如: ```c /* 初始化条形码扫描传感器的串口 */ UART_HandleTypeDef barcode_huart; HAL_UART_Init(&barcode_huart); // 设置串口参数,如波特率 ``` - 关键点:扫描器需要校准光强角度,以避免环境光干扰[^2]。 #### 2. **信号转换:从模拟到数字** - 传感器输出的电信号是模拟信号(强度变化),需要转换为数字信号以便计算机处理。这通过模数转换器(ADC)实现,将连续的模拟信号离散化为数字序列。 - 在软件层面,信号被缓冲到内存中(如引用[3]中的 `char barcode_rx_buffer[50]`),形成一个数字数组,每个元素代表一个条纹的宽度或位置。 - 数学表示:信号强度 $I(t)$ 随时间 $t$ 变化,经采样后得到离散序列 $I_n$,其中 $n$ 是采样点索引。公式如下: $$ I_n = \sum_{k=0}^{N-1} I(t_k) \cdot \delta(t - t_k) $$ 这里,$\delta(t)$ 是采样函数,$N$ 是采样点数。 - 引用[3]展示了如何通过中断机制接收数据:`HAL_UART_Receive_IT()` 启动中断接收,确保实时性[^3]。 #### 3. **解码阶段:从数字信号到数据** - 数字信号需要解码以提取条形码中的信息。条形码标准(如Code 128或QR码)定义了编码规则,例如条纹宽度对应特定字符。 - 解码算法通常包括: - **边缘检测**:识别条纹的边界(从黑到白或白到黑的跳变),计算宽度。例如,使用差分算法:$\Delta I_n = I_n - I_{n-1}$,当 $\Delta I_n > \text{阈值}$ 时,标记为边缘。 - **字符解析**:将宽度序列映射到字符表(如ASCII码)。例如,在EAN-13码中,每个字符由2个黑条纹2个白条纹组成,宽度比例对应数字0-9。 - **错误校验**:使用校验位(如模10算法)检测数据完整性。公式:$ \text{校验位} = (10 - ( \sum_{i=1}^{k} d_i \cdot w_i \mod 10 )) \mod 10 $,其中 $d_i$ 是数据位,$w_i$ 是权重。 - 在软件中,解码函数(如引用[3]的 `barcode_process_data()`)处理缓冲区的数据。引用[4]提到类似 `strstr()` 的函数用于搜索特定模式(如起始符"D0"),以触发后续动作[^4]。 #### 4. **数据处理输出** - 解码后的数据(如产品ID)被格式化为字符串或数字,通过接口(如USB、蓝牙或网络)传输到计算机系统。 - 在IT应用中,软件可能进行进一步处理,如查询数据库或触发业务逻辑。例如,在物流系统中,扫描数据自动更新库存记录。 - 整体流程引用自标准读取流程:光学扫描 → 信号转换 → 解码 → 输出[^2]。 #### 总结 条形码扫描的IT实现依赖于硬件传感器软件算法的协同:硬件捕获光学信号,软件解码并处理数据。这种方法高效、低成本,但受限于条形码的清晰度环境光。在实际开发中,开源库如ZBar或ZXing可简化解码过程[^1]。通过优化算法(如引用[4]的字符串搜索),可以提升扫描速度准确性。
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