摘 要

自1980年,条码技术已经出现了三十多年,它已普遍应用于物流管理、存储、医疗卫生、图书信息、销售零售、生产制造等领域。码技术的普及和运用大大优化了人们工作和生活的效率,对于科学化管理体系的建设功不可没。

现在的二维码主要分为行排式二维条码和矩阵式二维条码两种,具有可靠性强、效率高、成本低、易于制作、构造简单、灵活实用、高密度、纠错性强等优点。已经广泛运用于物流管理、券类、火车票实名制、超市商品信息管理、海报广告、解析网址、购买产品、防伪、电子凭证等各个领域,越来越渗入人们的日常生活之中,研究二维码识别技术有利于让人们的生活更加的便利与高效。

本次研究是设计一个随机二维码识别电路,基本思路是通过硬件来采集、解析二维码,并将解析后的信息传输到上位机显示。本次设计基于STM32单片机,硬件上采用STM32-F429开发板,外接摄像头模块和一块RGB接口的电容屏,通过USB接口连接仿真器和电脑。本次设计中的二维码识别电路要求做到:摄像头采集二维码、采集过程显示在电容屏上、通过解码库解码、将解码后的信息通过串口打印到电脑的串口调试程序上。

关键词：QR码;图像采集;二维码识别电路;STM32

Abstract

Since 1980, bar code technology has appeared for more than thirty years. It has been widely used in logistics management, storage, medical and health care, library information, sales, retail, manufacturing and other fields The application of bar code technology can greatly improve the data acquisition and information processing speed, improve the people's life and work environment, improve work efficiency, and has made important contributions to the scientific and modern management.

Now the two-dimensional code consists of stacked barcode and matrix two-dimensional bar code two, which has high reliability, high efficiency, low cost, easy fabrication, simple structure, flexible and practical, high density, strong error correction. Has been widely used in logistics management, ticket, train ticket real name system, merchandise information management, posters, analysis of Web site, purchase products, security, electronic documents and other fields, more and more into people's daily life, study of two-dimensional code recognition technology is beneficial to make people's life more convenient and efficient.

This study is to design a random two-dimensional code identification circuit, the basic idea is to collect and analyze two-dimensional code through hardware, and to transmit the parsed information to the host computer display. The design is based on STM32 microcontroller, the hardware used STM32-F429 development board, external camera module and a RGB interface capacitor screen, through the USB interface to connect the emulator and the computer. The two-dimensional code recognition circuit in this design requires the camera two-dimensional code, displayed in the acquisition process, the capacitance screen decoding library decoding, the decoded information to the computer through the serial port to print the serial debugging procedures.

Key Words：QR code; image acquisition; two-dimensional code recognition circuit; STM32

目 录

第一章 绪 论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 课题研究意义 1

第二章 二维码原理和介绍 2

2.1 二维码分类 2

2.1.1 矩阵式二维条码 2

2.1.1 行排列式二维条码 2

2.2 二维条码的优点 2

2.3 QR码基本结构 3

2.4 QR码编译过程 4

2.5 QR码识别过程 5

第三章 设计与实现方案 7

3.1 原理图 7

3.2 QR-Code解码库 7

3.3 编程设计逻辑 7

3.4 QR-Code解码 8

3.5 图像采集 9

3.6 液晶驱动 10

3.7 图像处理 17

3.8 数据解码 17

3.9 串口发送结果 18

3.10 使用TIM2定时器延时 21

3.11 主函数 23

第四章 编译运行和验证 29

第五章 总结与展望 30

参 考 文 献 31

致 谢 32

第一章 绪 论

1.1课题研究背景

国外早在80年代就开始了对二维码的研究,美国、日本、德国很早就开始了对二维码技术的研究和运用,在二维码技术诞生之初,该技术主要应用于工业、生产、制造和物流管理,经过多年的探寻和发展,美日等国将二维码技术扩展到了军事、外交、社会治安、海关、票务税务、交通运输、邮政、工业自动化生产管理等领域,对证件、报表票据、邮件、商品的管理起到了很大的作用。

1993年,我国开始了对二维码技术的研究,随着我国经济增长、市场逐渐健全、信息技术和互联网技术的不断完善,国内对二维码技术产生了巨大的需求。现如今,国内的二维码技术已逐渐发展成熟,融入了人们的生活之中,成为互联网时代的重要工具之一。

1.2课题研究意义

二维码出现于80年代初,经过三十多年的发展和推广,现在已经融入了社会的生产和生活,在信息管理领域做出了巨大的贡献。一维码的诞生,大大促进了工业发展,而二维码因为其独有的优势,加上支持二维码识别的智能手机的普及,已经有取代一维码的势头。一维码的信息容量有限,这不无法否认的,一维码无法储存大量信息,只能够完成对物品的标识,即通过条码的形式分配代码给物品,通过扫码,设备能够识别该物品所分配的代码,再通过连接数据库中的数据,得到商品信息,而其本身,是不具有描述物品的内容的。一方面,一维码的使用离不开数据库的实时连接,另一方面,一维码只能够存储简单信息,对于文字、图像、网络链接的表达存在巨大的局限性。随着互联网时代的发展,人们的生活中处于信息爆炸的状态,简单的一维条码已经满足不了人们的需求,因此二维码技术应运而生。

二维码具有可靠性强、效率高、成本低、易于制作、构造简单、灵活实用、高密度、纠错性强等优点。已经广泛运用于物流管理、券类、火车票实名制、超市商品信息管理、海报广告、解析网址、购买产品、防伪、电子凭证等各个领域,越来越渗入人们的日常生活之中,研究二维码识别技术有利于让人们的生活更加的便利与高效,而二维码识别电路的设计正是各种二维码能够实际应用的基础。

第二章 二维码的原理和介绍

2.1 二维码分类

2.1.1矩阵式二维条码