基于77e58的高速行式热敏打印机控制板的研制

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1、于77E58的高速行式热敏打印机控制板的研制作者：深圳大学信息工程学院张会生摘要：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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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。

7、ＬＴＰ２３４２每一点行为５７６个点。假设数据的传输频率为１ＭＨｚ，每一点行的加热时间为１ｍｓ，走纸电机的驱动频率为１５００ｐｐｓ,这样用一般控制模式，打印每一点行的时间为：０．７６５＋１＋０．６６７＝２．４３ｍｓ，打印速度为４１０点行／秒；用先进的控制模式，打印每一点行的时间为：１＋０．６６７＝１．６６７ｍｓ，打印速度为５９９点行／秒。由此可见，控制模式对打印速度影响很大。３硬件设计本打印机控制板的硬件总体框图如图３所示。整个电路主要由主控电路、走纸电机控制及打印头状态检测电路、打印头保护电