基于77E58的高速行式热敏打印机控制板的研制

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、打印头保护电路及头温测量电路组成。
　　
　　３．１主控电路
　　
　　主控电路由微处理器、ＩＭＰ８１０复位芯片、６２２５６静态存储器、２９Ｃ０４０ＦＬＡＳＨ、ＸＣ９５３６ＣＰＬＤ、Ｍａｘ２３２串行接口芯片组成。
　　
　　考虑到价格及采购的便易，本控制板采用Ｗｉｎｂｏｎｄ的高速微处理器７７Ｅ５８，７７Ｅ５８的时钟频率为４０ＭＨｚ，每个机器周期为４时钟周期。控制程序、ＡＳＣＩＩ字符的字型码(２４×１２)以及中国移动、中国联通及中国电信的图标存放在７７Ｅ５８的内部３２Ｋ字节的ＦＬＡＳＨ中，３２Ｋ的６２２５６静态存储器主要作为接收数据缓冲区，５１２Ｋ的２９Ｃ０４０存放２４×２４点阵的国标一、二级汉字字库及１～３区的字符。ＸＣ９５３６实现的功能主要有：扩展７７Ｅ５８地址线以访问２９Ｃ０４０、并行接口数据的锁存及控制、部分热敏头控制信号的产生等。
　　
　　图4走纸电机控制电路
　　
　　将内存的点行缓冲区的数据输出到打印头的移位寄存器中，可以有不同的方式。一种是用外加７４ＬＳ１６６移位寄存器，但这种方法会导致外围电路复杂；第二种可采用ＤＳＰ控制器本身的串行同步口进行传送。本控制板直接采用单片机的Ｉ／Ｏ口线，用软件移位的方法，将要打印的字节数据转换为串行数据移到打印头的寄存器中。本控制板采用先进的控制方式，即利用行式热敏打印机的双缓冲寄存器结构，在给打印头加热时，ＣＰＵ进行数据转换和数据传输。采用４０ＭＨｚ的７７Ｅ５８，传送５７６个点数据（７２字节）的时间小于打印头的加热时间(一般为１ｍｓ左右)，故这种方法既接口简单又不影响打印速度。
　　
　　３．２走纸电机控制电路
　　
　　ＬＴＰ２３４２走纸电机采用的是双极斩波驱动的步进电机，本控制板采用三菱公司的步进电机专用驱动电路Ｍ５４６４６来驱动走纸电机，控制电路如图４所示。Ｍ５４６４６为恒流斩波驱动的步进电机控制芯片，通过控制ＶＲ脚的电压控制供给步进电机的电流。一般来说，供给的电流越大，步进电机的力矩越大，但走纸噪音也越大。在能带动打印纸的情况下，应尽量采用较小的供电电流。通过ＶＲ１与ＶＲ２的组合，可以给５４６４６提供不同的基准电压ＶＲ，从而给走纸电机提供不同的供电电流。
　　
　　３．３打印头保护及头温测量电路
　　
　　对打印头的保护是打印机控制板好坏的重要标志。由于行式热敏打印机对发热元件的加热时间都是毫秒级，如果对发热元件连续加热超过１秒，将会烧坏打印头，因此对打印头的保护必须及时、可靠。
　　
　　从行式打印机的原理图中可以看出，要使发热元件加热，除寄存器中数据点为高外，还必须将头电压Ｖｐ接到供电电源且ＤＳＴ脚为低电平。只要任一条件不满足，就不可能给打印头加热，也就不会烧坏打印头。一般电路都是用单片机控制ＤＳＴ及Ｖｐ电源，如果单片机正常工作，则可以保护打印头，但如果单片机本身损坏，就很可能烧坏打印头。本电路采用了双重保护电路，ＤＳＴ由单片机控制，对Ｖｐ的控制则采用一种独立于单片机的保护电路。保护电路如图５所示。图中打印头的电源Ｖｐ是通过开关管连接到供电电源，对开关管的控制是通过一个可重触发的单稳触发器?穴７４ＨＣ１２３?雪进行的。当在触发器的２脚加入一个脉冲时，触发器就会控制开关管导通一定时间，导通时间由Ｃ３９和Ｒ３４决定。如果不在导通时间内，再在２脚继续加入触发脉冲，则开关管关断。开始上电时由复位信号加到触发器的３脚，使开关管关断。这样如果单片机损坏，则不可能复位后在２脚产生脉冲信号，开关管也就不可能导通。这种双重保护电路大大提高了保护打印头的可靠性，在本控制板的实际应用中取得了很好的保护效果。
　　
　　图5打印头保护及头温测量电路
　　
　　由于对头温检测的精度要求不是很高，本电路采用软件的方法实现Ａ／Ｄ转换。打印头的温度传感器的信号连到ＴＨ脚，温度越高，ＴＨ电位越高。转换前将ＴＥＭＰ脚置低，转换时将ＴＥＭＰ脚置高，这样就通过电阻Ｒ２２对电容Ｃ１３进行充电。单片机每隔一定时间采集一次ＴＥ＿ＭＰＯ状态，这样温度越高，比较器输出电位翻转的时间越长，从而采集的数据越大。
　　
　　４软件设计
　　
　　软件的主要功能是接收来自主机通过串口或并口

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