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基于77E58的高速行式热敏打印机控制板的研制

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:基于77E58研制了一种高速行式热敏打印机控制板,打印速度为20行汉字/秒。充分利用行式热敏打印头的双缓冲结构,实现了打印头加热和数据传送同步进行,简化了电路设计,提高了打印速度;对打印头的保护采用一种独立于单片机的双重保护电路,提高了对打印头保护的可靠性。介绍了行式热敏打印的原理、高速热敏打印机控制板的硬件和软件设计。
  关键词:热敏打印机热敏行式打印机微型打印机高速
  
  热敏打印机具有噪音低、速度快、可靠性高、打印字符清晰等优点,目前已在POS终端系统、银行系统、医疗仪器等领域得到广泛应用。热敏打印机根据其热敏元件的排列方式可分为行式热敏(ThermalLineDotSystem)和列式热敏(ThermalSerialDotSystem)。列式热敏属于早期产品,目前主要应用在一些对打印速度要求不高的场合,国内已有作者在其产品中使用。行式热敏属20世纪90年代技术,其打印速度比列式热敏快得多,目前最快速度已达到220mm/秒。要实现高速热敏打印,除了选取高速热敏打印头外,还必须有相应的控制板与之配合。由于其进口原装控制板价格昂贵,且有的不支持汉字打印,因此受日本精工代理商的委托,开发了一种基于77E58的高速行式热敏打印机控制板,该控制板具有打印速度快、性能稳定等特点,目前已在中国移动、中国联通、中国电信等1000多家营业厅的话费清单打印机中得到应用。
  
  1行式热敏打印的原理
  
  行式热敏打印头(LTP2342)原理框图如图1所示。在一条长72mm的基体上均匀安装了576个发热元件。打印前将Vp连到打印机电源,要打印的数据在时钟CLK的配合下由DAT端移到移位寄存器。当一个点行576位数据全部移到移位寄存器后,锁存端(LATCH)为低,将移位寄存器的数据锁存到锁存寄存器;然后在数据选通端(DST)产生低电平,此时根据输入的数据是1或0决定发热元件是否发热,从而在热敏纸上产生要打印的点行。行式热敏打印头的控制信号的时序图如图2所示。
  
  2高速行式热敏打印机的实现方法
  
  要实现行式热敏打印机打印的高速化,在设计时必须考虑如下三方面的内容。
  
  (1)选用高速行式热敏打印头
  
  虽然行式热敏打印比列式的速度快,但不同的行式热敏打印头的打印速度差别相当大,从最慢的20mm/s到最快的220mm/s。速度的快慢主要取决于打印头的工作电压、发热元件的发热效率、走纸电机的性能以及数据传送方式等。因此要实现高速打印,必须选取高速的热敏打印头,如日本精工(SII)的LTP2342(75mm/s)、LTPF347(220mm/s)、日本EPSON的532(150mm/s)等。
  
  (2)选用高速微处理器及快速存储器
  
  热敏打印机控制板的主要功能是接收由主机发来的数据,然后将每一个字符的字形码从内存(ROM)中取出,并按照一定格式放入内存?穴RAM?雪中的打印点行缓冲区,最后将点行缓冲区的内容送到打印头的移位寄存器中,进行加热打印。打印的汉字采用24×24点阵,这样对每一个汉字,就要先由该汉字的机内码计算出存放在ROM的地址,再从ROM中读取72次数据,然后计算RAM中的地址,往RAM中写入72次数据。对于如此大量的数据存储及转换,必须采用高速的CPU和存储时间小的ROM及RAM,否则将在数据存储及转换上花费大量时间,从而降低打印速度。
  
  (3)先进的控制模式
  
  从热敏打印头的方面看,控制时序是如下进行的:数据传送→数据锁存→打印头加热→走纸,然后开始下一行的传送和打印。数据锁存是瞬间完成的,它的时间可以忽略不计,故对一般的控制模式,打印头的主要时间分配如表1所示。
  
  表1一般控制模式
  
  第1行打印第2行打印数据传送打印头加热走纸数据传送打印头加热走纸
  对于行式热敏打印机,为了提高打印速度,都采用双缓冲寄存器。因此必须充分利用这个特点,采用先进的控制模式,如表2所示。先进的控制模式就是在打印头加热时,CPU完成下一行的数据转换及数据传送。
  
  表2先进的控制模式
  
  第1行打印第2行打印数据传送打印头加热走纸打印头加热走纸CPU进行第2行数据转换及数据传送CPU进行第3行数据转换及数据传达
  以LTP2342打印头为例比较两种控制模式的打印速度。LTP2342每一点行为

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