微型串口打印機(jī)應(yīng)用案例分析

　??? 常見的針式微型打印機(jī)速度慢、噪聲大、打印頭損耗快，無法滿足日常某些場合的應(yīng)用。因此熱敏式微型打印機(jī)以其體積小、打印速度快、噪聲低、可靠性高、字跡清晰等優(yōu)點(diǎn)，獲得了人們應(yīng)用的青睞。熱敏式目前已在銷售點(diǎn)終端系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、電信、餐飲、娛樂、自助查詢、排隊取號等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。微型熱敏打印機(jī)作為打印設(shè)備，除了需要熱敏打印頭外，還必須與相應(yīng)的控制板配合。由于進(jìn)口原裝控制板價格昂貴，功耗高，且不支持漢字打印。為此以下將詳細(xì)闡述基于EFM32TG222F16的串口微打模塊方案。

　　系統(tǒng)框架

　　基于EFM32TG222的串行微打模塊系統(tǒng)主要包括MCU、字庫芯片、熱敏機(jī)芯(加熱控制、溫度檢測、滾筒檢測、缺紙檢測、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動)、RS232接口電路，共4個部分。

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　　微型打印機(jī)結(jié)構(gòu)框圖

　　系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　1、微型打印機(jī)機(jī)芯

　　LT2221打印機(jī)芯是一種小型、輕便、帶有一行熱敏單元的行式熱敏打印機(jī)芯。它在POS終端、測量器械、醫(yī)療領(lǐng)域和數(shù)據(jù)通信等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

　　LT2221微型打印機(jī)機(jī)芯特性：體積小和重量輕;方便進(jìn)紙;高速打印(最大打印速度：1200點(diǎn)行/秒);每毫米8點(diǎn)的高清晰打印;打印紙寬58mm;簡單的機(jī)械裝置，打印頭壽命長，高可靠性保證;備有打印頭清理裝置，打印頭維護(hù)簡單;兼容多種打印紙如：普通紙、高靈敏度保存紙、雙色紙等等。

　　2、打印頭加熱電流控制電路

　　打印頭加熱控制電路根據(jù)實(shí)時的需要，由控制器I/O口引腳來控制打印機(jī)的電源，打印時通電;不打印時斷電。一般電路是由主控芯片控制STB及VP電源，如果主控芯片正常工作，則可以保護(hù)打印頭，但如果主控芯片本身被其他因素導(dǎo)致?lián)p壞，就很可能燒壞打印頭。本設(shè)計中，采用了雙重保護(hù)電路，STB信號由主控制芯片EFM32TG222控制，對VP的控制則采用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器搭建獨(dú)立于主控器的保護(hù)電路。這種雙重保護(hù)電路大大提高了保護(hù)打印頭的可靠性，起到很好的保護(hù)效果。

　　3、溫度檢測電路

　　LT2221熱敏打印頭內(nèi)置一個熱敏電阻，其阻值隨著溫度變化而變化，溫度越高電阻越小。通過A/D轉(zhuǎn)換器采集熱敏電阻兩端的電壓，查表即可獲得熱敏打印頭的溫度，實(shí)現(xiàn)對熱敏打印頭溫度的檢測，進(jìn)而起到對熱敏頭的過熱保護(hù)作用。EFM32TG222含有1個8通道低功耗350μA、12位1Msps速率的A/D轉(zhuǎn)換器，可實(shí)現(xiàn)高速采樣，實(shí)時性非常高。

　　4、缺紙檢測電路

　　打印機(jī)打印前，缺紙檢測電路自動檢測紙張有無，出現(xiàn)異常(紙盡)，打印中止，防止缺紙情況下進(jìn)行打印，如果在缺紙的情況下一直打印，會導(dǎo)致熱敏頭損壞。本設(shè)計的LT2221打印頭機(jī)芯內(nèi)缺紙檢測采用的傳感器為反射式光電耦合器。打印機(jī)工作時，如果有紙，打印紙從光電耦合器的表面通過，光電耦合器中發(fā)光二極管發(fā)出的光通過打印紙反射到光敏三極管，使光敏三極管導(dǎo)通，PAPER_SHORT端輸出高電平信號;若無紙，光敏三極管因接收不到光而截止，PAPER_SHORT端輸出低電平信號，當(dāng)控制器確認(rèn)紙盡時，立刻點(diǎn)亮缺紙指示燈，同時停止打印。

　　5、滾筒打開檢測電路

　　LT2221打印機(jī)芯有一個滾筒位置傳感開關(guān)，打印機(jī)和紙張切割器應(yīng)用設(shè)計為無論什么情況下滾筒打開的時候紙張切割器的電源應(yīng)該斷開。打印機(jī)工作時，如果滾筒打開，COVER_OPEN端輸出高電平信號，當(dāng)控制器確認(rèn)滾筒打開時，立刻停止打印;若滾筒閉合，COVER_OPEN端輸出低電平信號。