【正文】 .. 23 內(nèi) 部結(jié)構(gòu) ..................................................................................................... 24 引腳功能說明 ............................................................................................. 25 芯片主要性能 ............................................................................................. 27 芯片工作概況 ............................................................................................. 27 5 軟件設(shè)計(jì) .............................................................................................................................30 打印格式 ..................................................................................................... 30 程序設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 32 結(jié) 論 ............................................................................................ 36 致 謝 ............................................................................................ 37 參考文獻(xiàn) ............................................................................................. 38 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 附 錄 ............................................................................................ 40 附錄 1：原理圖 ................................................................................................. 40 附錄 2：主要程序 ............................................................................................. 41 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 1 摘 要 本世紀(jì)以來，微型打印機(jī)廣泛使用在各個(gè)行業(yè)，比如儀器儀表、超級市場、便利店、郵政、銀行、煙草專賣、公用事業(yè)抄表、移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)、移動(dòng)政務(wù)系統(tǒng)等等。本文在打印同步信號(hào)檢測、字庫芯片的選用、不同電平信號(hào)器件的混合接口、通訊接口、系統(tǒng) EMC 性能等方面較現(xiàn)有 針點(diǎn)式微型打印機(jī)系統(tǒng)有所創(chuàng)新和改進(jìn)。 Embedded System。人們的工作的也很繁雜，各種大大小小的公司都得到了很大的發(fā)展，公司在日常發(fā)展中難免需要打印各種各樣的文件和資料，所以各種各樣的打印機(jī)也得到很好的應(yīng)用，但許多打印機(jī)成本都很高，體積也比較大，而且性能以及其他的一些都不是很好，所以人們開 始研究新型的微型打印機(jī)， 微型打印機(jī)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活中來了，它跟以往的大型打印進(jìn)來說，最大的優(yōu) 點(diǎn)就是體積小，節(jié)約了空間，而且外觀優(yōu)美，性能可觀，而且價(jià)格相對以往的來說會(huì)便宜許多，性價(jià)比很高，其特有的多份拷貝、復(fù)寫打印和連續(xù)打印功能，使許多專業(yè)打印領(lǐng)域?qū)ζ淝橛歇?dú)鐘。針式打印機(jī)在打印歷史的很長一段時(shí)間上曾經(jīng)占有著重要的地位，從 9 針到 24 針，再到今天基本走出打印機(jī)歷史的舞 臺(tái)，可以說針式打印機(jī)的歷史貫穿著這幾十年的始終。 本文所研究的微打印機(jī)的控制主要應(yīng)用于出租車的計(jì)費(fèi)收據(jù)實(shí)時(shí)打印。然而，打印機(jī)并不能直接工作，必須有控制電路控制其按照一定的時(shí)序進(jìn)行打印。 第 3 章硬件組成，本章主要介紹了復(fù)位檢測電路，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)放大電路，打印信號(hào)同步檢測及通訊控制電路。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)思路介紹了部分軟件設(shè)計(jì)方法，并總結(jié)出了主程序運(yùn)行流程圖。熱敏打印機(jī)以打印速度快、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)占領(lǐng)了微打的大部分應(yīng)用市場；而 針點(diǎn)式微型打印機(jī)以其獨(dú)特的工作原理及性能在一些專業(yè)領(lǐng)域繼續(xù)應(yīng)用，無法替代?，F(xiàn)在市面上有很多中微型打印 機(jī)，各自都有自己的適用范圍。熱轉(zhuǎn)印是將碳帶上的碳粉通過加熱的方式將碳粉印在打印紙上，目前除了條碼打印機(jī)和車票打印機(jī)，在其他領(lǐng)域國內(nèi)使用很少； 另外還有微型字模打印機(jī)，這種打印機(jī)多用在出租車上。針式打印機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、性能價(jià)格比好、消耗費(fèi)用低。針打有個(gè)好處就 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 9 是打印的單據(jù)可以長時(shí)間保存，當(dāng)然，你選購的色帶上的油墨必須質(zhì)量好，所以很多便利店中所用的微打都是針打，并且因?yàn)獒樖酱蛴☆^控制簡 單，可以采用比較便宜的控制板方案來生產(chǎn)，所以比較便宜。 三、便攜式微型 打印機(jī)：又稱便攜式票據(jù)打印機(jī)，便攜式微型打印機(jī)現(xiàn)在大部分采用的是藍(lán)牙數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，相比較早采用的 IrDA 技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，無方向性，較臺(tái)式微型打印機(jī)體積小，電池供電，能隨身攜帶使用。其中點(diǎn)反饋與行反饋分別控制單片機(jī)的一個(gè) I/O 口，點(diǎn)反饋用來在打印完一個(gè)點(diǎn)之后反饋下一點(diǎn)的信息，查詢下一個(gè)要打印的點(diǎn)；行反饋用來在打印完一行之后，控制打印機(jī)進(jìn)行走紙并且將針頭從右邊返回到左邊。蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)一方面通過凸輪帶動(dòng)走紙機(jī)構(gòu)走紙，另一方面驅(qū)動(dòng)色帶移動(dòng) 。當(dāng)機(jī)頭滑架返回到最左邊時(shí)，磁鐵使干簧管閉合，單片機(jī)檢測到這一同步信號(hào)，開始下一點(diǎn)行的打印。本文所研究的主要是微打印機(jī)的字符打印方式。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)線圈產(chǎn)生的正弦信號(hào)輸入到單片機(jī)，用來控制打印針的動(dòng)作。復(fù)位信號(hào)從RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中。 復(fù)位工作原理：通電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于短路， RST 引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電， RST 端電壓慢慢下降，降到一定電壓值以下，即為低電平，單片機(jī)開始正常工作 [8]。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 16 圖 5 電機(jī)與打印線圈的電壓關(guān)系 根據(jù) Epson M150II 開發(fā)手冊和實(shí)際調(diào)試情況可知，電機(jī)和打印線圈終端的電壓應(yīng)滿足如圖 5 所示關(guān)系，否則打印出的字符就會(huì)混亂，使人難以辨認(rèn) (關(guān)于打印線圈驅(qū)動(dòng)電路可參考附錄原理圖 )。 I/O驅(qū)動(dòng)能力主要指它使用輸出工作方式下的輸出電流和灌電流。但事實(shí)上一般單片機(jī)都要用三極管作為驅(qū)動(dòng)，以小電流控制大電流。其中復(fù)合管 Q Q2 用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)， Q Q4 和 Q Q6 分別用來驅(qū)動(dòng)針頭電源和針頭 D、針頭 C。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號(hào)對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。 4 只打針循環(huán)同步情況如圖 8 所示。 RS232 被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)無數(shù)據(jù) 傳輸時(shí)，線上為 TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從 TTL 電平到 RS232 電平再返回 TTL 電平。 MAX3232 是電荷泵芯片，可以完成兩路 TTL/RS232 電平的轉(zhuǎn)換，它的 1 12 引腳是 TTL 電平端，用來連接單片機(jī)的。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、 T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從T1OUT、 T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、R2IN 輸入轉(zhuǎn)換 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、 R2OUT 輸出，如圖 9 所示。 目前，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 主要包括：辦公自動(dòng)化設(shè)備；單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用；在實(shí)時(shí)過程控制中的應(yīng)用；單片機(jī)在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用；在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測試的自動(dòng)化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用；商業(yè)營銷設(shè)備；單片機(jī)在 醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用；汽車電子產(chǎn)品；航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領(lǐng)域 [14]. 本次設(shè)計(jì)運(yùn)用的單片機(jī)型號(hào)是 AT89C2051，下面對它進(jìn)行介紹 。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。 b、將普通 8031/80C31 仿真器的仿真插頭中 ～ 和 ～ 引出來仿真 2051,這種方法可以運(yùn)用單步、斷點(diǎn)的調(diào)試方法，但是仿真不夠真實(shí)，比如， 2051 的內(nèi)部模擬比較器功能， P1 口、 P3 口的增強(qiáng)下拉能力等等。 AT89C2051 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 2K 字節(jié)閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié) RAM，15 根 I/O 口，兩個(gè) 16 位定時(shí)器，一個(gè)五向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，一個(gè)精密模擬比較器以及兩種可選 的軟件節(jié)電工作方式。與8051 內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比可發(fā)現(xiàn)， AT89C2051 減少了兩個(gè)對外端口（集P0、 P2 口），使它最大可能的減少了對外 引腳，因而芯片尺寸有所減小。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 26 P3 口： P3 口的 —、 是帶有內(nèi)部上拉電阻的 7 個(gè)雙向I/O 口。 P3 口能接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。 掉電模式： 在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式 的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。代碼存儲(chǔ)陣列一次編程一個(gè)字節(jié)，一旦陣列被編程，如需重新編程一個(gè)非空字節(jié)（空為： FFH），必須對整個(gè)存儲(chǔ)器陣列進(jìn)行電擦除。打印頭每移動(dòng)一點(diǎn)行，單片機(jī)可以檢測到 196 個(gè)高、低電平作為打印同步信號(hào)，其中前 96 個(gè)高、低電平對應(yīng)特定的打印點(diǎn)的位置，后 72 個(gè)高、低電平對應(yīng)打印頭從最右端返回起始位置所用時(shí)間。在微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，打針隨滑架水平移動(dòng)，四個(gè)打針一次通電、斷電，并且水平右移24 個(gè)點(diǎn)位，則單方向打印出每行 96 點(diǎn)的軌跡。詳細(xì)打印格式如圖 15 所示。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 32 圖 16 字符定義 如上所述，每個(gè)字符可以由 6 個(gè)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)表示。按照這樣的規(guī)律，打印針 A、 B、 C、 D 依次被連續(xù)的 打印脈沖所激勵(lì)，直到完成打印任務(wù)。 CLR RS0 CLR RS1 SETB IT1 。波特率設(shè)為 9600 MOV TL1,0FDH SETB TR1 ACALL DELL_5mS ACALL DELL_5mS SJMP MAIN2 MAIN2: JNB RD_END,MAIN1 。經(jīng)過測試表明，利用設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)打印，并且能夠通過串口通信實(shí)現(xiàn)對打印機(jī)輸出的控制，打印結(jié)果正確無誤。 2 字節(jié)。打印匯總發(fā)票標(biāo)志， 1 表示需要打印匯總發(fā)票，正常狀態(tài)下為 0 ZHENG1 BIT 。 COUNT_NUM EQU 4EH 。 字庫緩沖區(qū) (4*6=24 字節(jié) )演示字 6 個(gè)字 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 42 節(jié)點(diǎn)陣字庫。定時(shí)器 0 ORG 0013H 。打印頭電源控制（低有效） ORG 0000H AJMP MAIN