用FTP-628系列熱敏打印頭開(kāi)發(fā)打印機(jī)
常用的微型針式打印機(jī)速度慢、噪聲大,無(wú)法滿(mǎn)足某些場(chǎng)合的需要。微型熱敏打印機(jī)具有打印速度快、噪音低、可靠性高、字跡清晰、機(jī)頭小而輕等優(yōu)點(diǎn),可滿(mǎn)足各種場(chǎng)合的打印要求,因此得到廣泛應(yīng)用。筆者在汽車(chē)行駛記錄儀的開(kāi)發(fā)過(guò)程中,根據(jù)要求,選用較為先進(jìn)的熱敏打印機(jī)作為打印設(shè)備。但微型熱敏打印頭對(duì)打印時(shí)序和溫度要求較高,一旦控制不當(dāng)極易造成打印頭燒毀,其控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)較復(fù)雜。本文選用FTP-628系列熱敏打印頭開(kāi)展以下研發(fā)工作。
2 系統(tǒng)組成
本文介紹的微型熱敏打印機(jī)主要由主控器件、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、熱敏打印頭過(guò)熱保護(hù)模塊、熱敏打印頭缺紙檢測(cè)模塊、RS-232通信模塊和供電模塊等部分組成。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖l所示。其中步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊負(fù)責(zé)控制打印紙走紙及走紙速度;熱敏打印頭過(guò)熱保護(hù)模塊防止熱敏打印頭溫度過(guò)高損壞;熱敏打印頭缺紙檢測(cè)電路完成熱敏打印頭是否有紙檢測(cè);RS-232通信模塊實(shí)現(xiàn)打印機(jī)與汽車(chē)行駛記錄儀之間的通信;供電模塊給控制電路及熱敏打印頭供電。
3 熱敏打印工作原理
熱敏打印頭FTP-628的框圖如圖2所示。該熱敏打印頭點(diǎn)結(jié)構(gòu)為384點(diǎn)/行,水平方向點(diǎn)密度為8點(diǎn)/mm,垂直方向行間距：8點(diǎn)/mm。有效打印寬度48mm。打印速度最大為60 mm/s。
當(dāng)接通熱敏打印機(jī)電源(+12V),供電模塊輸出+5 V用于所有控制電路,還輸出用于熱敏頭加熱印字的+7.2 V電壓,將其與打印頭VH相連。在時(shí)鐘CLK的配合下,打印數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)輸入DI引腳移入熱敏打印頭內(nèi)部的移位寄存器中。當(dāng)CPU將一行384位數(shù)據(jù)全部移入移位寄存器后,CPU將熱敏打印頭內(nèi)部鎖存端LAT置為低電平,移位寄存器的數(shù)據(jù)被鎖存到鎖存器;然后CPU將熱敏頭加熱控制信號(hào)STB置為高電平,此時(shí)根據(jù)384點(diǎn)輸入的數(shù)據(jù)是l或0決定發(fā)熱元件是否發(fā)熱,由此在熱敏紙上產(chǎn)生要打印的點(diǎn)行。
4 硬件設(shè)計(jì)
4.1 主控器件
采用Freescale公司S12系列單片機(jī)中的MC9S12D64作為主控器件。該器件是一款性能優(yōu)良的單片機(jī),包含一個(gè)16位中央處理單元、64 KBFlash、4 KB RAM、1 KB EEPROM、兩個(gè)異步串行通信接口和一個(gè)同步串行接口等豐富資源,能夠滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)的需求。該器件具有良好的穩(wěn)定性,使得打印機(jī)能夠在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用。
4.2 熱敏打印頭過(guò)熱保護(hù)模塊
熱敏打印頭加熱時(shí)間一般為1 mS,連續(xù)加熱超過(guò)1 s后,很容易燒毀熱敏頭,所以必須對(duì)熱敏打印頭添加過(guò)熱保護(hù)電路。過(guò)熱保護(hù)電路圖如圖3所示。圖中VH為7.2V熱敏打印頭驅(qū)動(dòng)電壓,VH的供給與否由常開(kāi)繼電器控制。由CPU的一個(gè)I/O口輸出控制加熱電壓源控制端TCl,參見(jiàn)圖2與圖3。TH為外部
