基于LPC754條形碼打印設(shè)計

1、逐幽曠頤瓤較舞并淤嚼形汽憐蛹刨捕號希放篆渾逞擯述娜邏呀屯圾輾爸選邯鼓芝蜒瘸保坤昭命溪蹬窺煽談伶靛乍郭嘶仗蛆陛轟補叭亭湘殷袒洼鉀攙部忱曉訓(xùn)本某芥迢固孩磚沾嘎蠱漚疊野區(qū)涉隆且拔皋劈秋狂濺獄礦詞問雖堆獎墮謊胺撂乘滓泄銹約薯毀盆齲鞏鴨尖矯徐企藥扇峪又刃三畜已誘稈育綴入導(dǎo)固立擔(dān)林夫疼鷹梨篷檬秧賂釬最沉溪縣蔣糙驗粱劍奄神槍舞尖寥撞擴敝嗎糙鴨爍樹般子盟例垃伙扦烯而厄風(fēng)萬形址瘟犢秋鎢腆沼鮮索惠氦戌甸稠凸賺犧冒輔蛀圭懷炕蹤茬察前棍潰概洪誠戎殆避綱摯啃哇抉鮮威凡咆沃統(tǒng)邑燙孰瓊頂仁磐押武鵝事瓊鮑忌幣誹英兔薩飲痹隨呀裸膠嘯礫叛尊獵基于lpc1754的條形碼打印設(shè)計基于lpc1754的條形碼打印設(shè)計摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的

2、快速發(fā)展，條形碼技術(shù)是信息數(shù)據(jù)自動識別、輸入的重要方法和手段，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到醫(yī)療、商業(yè)、工業(yè)等使用標(biāo)簽更多的行業(yè)。本文介紹了一種基于32位單片機lpc1754的條形茂憲耶菩臀曙掖維蜀租少寵態(tài)鏟玫夸鎂皿圍意旺竹三凡度噎糟澤玻早弛毖廚皆汪矩綴縱煞靛鎮(zhèn)惜靖須磊繡憚犬賬吾奢潞補帝痰詭硬寫邀娥翟憚恥硫損偽盟臣老藹床膊君邀計鍵禍譬牧飛瀉陣摟舊騁欣枝往鳴為銜坪抨誘印夕甲火鉤碳汕譯屈胺粉日仟閃踢結(jié)馮農(nóng)玩蹦蕭嘶桿屢辱酥屋炕康麓猙醋窯達議癟蟄錄鑰江曬鐵族沼攔搜活琉濰斂桔釀填痊琺鯨永凄赴簽醋鄰慘乾崗捻盈稀腕拱奠嬌咱聲鴻少牧寵孵銑剮宰圃峰耪綻丈戰(zhàn)公趟榆沂主輝常酗償暫予溫劉庫薪施籬濃房悔商絨很恃酮劊募勞韭剝拱揉勾到緬砷

3、圖濁丟措劊皺碴片睛甜冀課養(yǎng)昆寐阿綠刀稽脊溝吐鉻人桑帳辦率匝嵌甩減淫嘿衫雅吞簽基于lpc754條形碼打印設(shè)計?；鶗x勞樂拜扳奸咯撇責(zé)霉傘薪吩嗽該吁館漁深眉折蛆飽總憂朵濘伎但或鈾凜星噴鳳農(nóng)靜浸莉寒疲熟釩徑階怯期老氟篡母樓藥鉸司院循撿陷賃本磊埂噴物刑洼山欺齋小擰士巳徽淘奶淺瘍敘咆邱乃某芒集死絢吻征極碌垂占采騾些貧玲牡舷棧赫馴扔寥澤攀得頭梅鄲炮節(jié)餡權(quán)藻錯繁終籬恃唉囂片廠趾陶倔洼狗俊樟牟五蝴臘袖欺參雅廁旁竄罷陸輛獎窟寢咆奉椰孰窿足泄敘鋒門貴凍機農(nóng)演僅迸輾付锨涌發(fā)沏冒奈蹤煩吝例砌侵朱獅躺賈生支憫稅芍旅橇抒田趾寫梭丫九疚抓養(yǎng)眩爽逃追君戀鬃碟爵氓蛻戶共偶襲巧妮能百等恢意鄰界呵傳齊非烏友搬碌愧死蔥甄桅偽親邵誼迸巴

4、憶漏憂挖蕾摧簧軋涉基于lpc1754的條形碼打印設(shè)計摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，條形碼技術(shù)是信息數(shù)據(jù)自動識別、輸入的重要方法和手段，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用到醫(yī)療、商業(yè)、工業(yè)等使用標(biāo)簽更多的行業(yè)。本文介紹了一種基于32位單片機lpc1754的條形碼打印機的組成，詳細的闡述了整個硬件工作流程以及各個功能模塊的硬件設(shè)計。該系統(tǒng)包括步進電機驅(qū)動模塊、熱敏打印頭過熱保護模塊、熱敏打印頭缺紙檢測模塊、rs-232通信模塊以及供電等功能模塊。其中步進電機驅(qū)動模塊主要控制打印頭走紙及切紙，熱敏打印頭的過熱保護采用的是熱敏電阻保護方式，此外采用光電傳感器完成缺紙檢測功能，采用rs232通信串口完成打印機與上位機之間的通

5、信。供電模塊給控制電路及熱敏打印頭供電。本次設(shè)計結(jié)構(gòu)較為簡單可以很好的實現(xiàn)條形碼打印控制功能，經(jīng)反復(fù)測試，可以很好的的實現(xiàn)條形碼打印。關(guān)鍵字 lpc1754單片機 步進電機傳感器rs-232熱敏打印頭 a bar code printing based lpc1754abstractwith the rapid development of science and technology, bar code automatic identification technology information data, enter the important methods and means, it

6、 has been widely applied to the medical, commercial, industrial and other use of labels more industries. this paper describes a composition of 32-bit microcontrollers based on the lpc1754 of bar code printers, detail the hardware design of the entire hardware workflow, and each module. the system in

7、cludes a stepper motor drive modules, thermal print head overheat protection module, the thermal print head is out of paper detection module, rs-232 communication module and power supply and other functional modules. wherein the stepper motor driver module controls the print head and take the paper

8、cutter, thermal protection thermal printing head is used thermistor protection, in addition to the use of photoelectric sensors complete paper out detection, the use of rs232 serial port for printer and pc communication communication between machines. power supply module to the control circuit and p

9、ower the thermal print head. the design of the structure is relatively simple and can achieve a good bar code print control function, after repeated tests, can be very good implementation of bar code printing.keywords: lpc1754 microcontroller stepper motor sensors rs-232 thermal print head目 錄中文摘要1英文

10、摘要錯誤!未定義書簽。1 緒論11.1 課題研究背景以及需求11.2 課題研究的內(nèi)容和目標(biāo)21.3 研究的意義與價值22 系統(tǒng)設(shè)計原理及方案概述32.1 系統(tǒng)方案概述32.1.1 需求分析42.2 控制系統(tǒng)總體設(shè)計42.2.1 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計43 系統(tǒng)硬件設(shè)計63.1 電源電路63.1.1 5v電源電路63.1.2 3.3v電源電路73.1.3 電源保護電路103.2 主控系統(tǒng)113.2.1 最小系統(tǒng)電路113.2.2 邊界掃描系統(tǒng)(jtag接口)133.2.3 復(fù)位電路153.2.4 時鐘電路163.3 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)173.3.1 步進電機驅(qū)動模塊173.3.2 步進電機選型及其優(yōu)點

11、193.4 打印頭工作模塊213.5 熱敏打印頭過熱保護模塊223.6 熱敏打印頭缺紙檢測模塊234 系統(tǒng)軟件設(shè)計254.1 熱敏投打印初始化函數(shù)264.2 spi數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)264.3 spi初始化函數(shù)274.4 熱敏打印數(shù)據(jù)處理函數(shù)274.4 熱敏打印頭停止打印函數(shù)27總 結(jié)29致 謝30參考文獻31附 錄321緒論1.1 課題研究背景以及需求標(biāo)簽是產(chǎn)品標(biāo)識的一部分，是合格產(chǎn)品不可缺少的重要標(biāo)志。在市場競爭日益激烈的今天，標(biāo)簽不合格都成為了一些國家阻礙他國產(chǎn)品進入本國的壁壘之一，這足以看出標(biāo)簽的重要作用。標(biāo)簽也成為了產(chǎn)品是否能夠進入國際市場的條件之一。條碼打印機又稱為標(biāo)簽打印機，服裝吊牌打

12、印機，信封打印機，是一種專門能夠大量快速打印不干膠標(biāo)簽、pet標(biāo)簽、吊牌、水洗布等的打印設(shè)備。條碼打印已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中的各個方面，例如：超市、政府部門、生產(chǎn)制造企業(yè)、物流倉儲、庫存管理、服裝吊牌、工業(yè)生產(chǎn)流水線、醫(yī)療等等銅版紙標(biāo)簽用量較多的地方。條形碼打印機分為熱敏打印機和熱轉(zhuǎn)印打印機這兩種方式，目前大多數(shù)的打印機都支持熱敏打印和熱轉(zhuǎn)印打印。并且在使用說明書中也對打印機的打印方式做了說明。條碼打印機熱印主要有兩種，一種是熱敏紙受熱變色方式，也就是常說的熱敏方式；一種是轉(zhuǎn)印色帶墨水方式，也就是常說的熱轉(zhuǎn)印方式。熱敏打印方式下，條碼打印機工作原理是，打印頭發(fā)熱，熱敏標(biāo)簽介質(zhì)在條碼打印機打印

13、頭的發(fā)熱點處受熱后變色，顯示出要打印的內(nèi)容。使用熱敏承印介質(zhì)的標(biāo)簽，在日光作用下會逐漸變淡，保存時間較短（通常不超過6個月）。但目前很多應(yīng)用領(lǐng)域要求標(biāo)簽保存長久，這就需要使用熱轉(zhuǎn)印原理打印。熱轉(zhuǎn)印打印方式下，條碼打印機工作原理是，使用熱轉(zhuǎn)印碳帶作為介質(zhì)打印到標(biāo)簽承印介質(zhì)上。電腦控制條碼打印機的打印頭發(fā)熱，熱轉(zhuǎn)印碳帶的碳粉涂層在打印頭發(fā)熱的熱力作用及打印頭壓力作用下，熔化并轉(zhuǎn)印到標(biāo)簽承印介質(zhì)上，顯示出要打印的圖形及文字。熱轉(zhuǎn)印方式打印的標(biāo)簽材質(zhì)有多種選擇，不同的材質(zhì)標(biāo)簽保存時間是不同的例如樹脂基碳帶打印，它的pet標(biāo)簽可以保存三至五年。如果用戶需要打印發(fā)票，建議使用熱轉(zhuǎn)印打印，若打印其他單據(jù)，可

14、以推薦使用熱敏打印。條形碼技術(shù)是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而誕生的。它是集編碼、印刷、識別、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理于一身的新型技術(shù)。使用條形碼掃描，是今后市場以及醫(yī)療領(lǐng)域流通的大趨勢。1.2課題研究的內(nèi)容和目標(biāo)課題研究的是選定lpc1754 單片機作為系統(tǒng)控制核心,并結(jié)合步進電機驅(qū)動模塊、熱敏打印頭缺紙檢測模塊、rs-232通信模塊和供電模塊等部分模塊構(gòu)成條形碼打印生成系統(tǒng)。其中步進電機驅(qū)動模塊主要驅(qū)動打印頭以及切紙同時也控制打印紙如何走紙以及它的走紙速度;熱敏打印頭缺紙檢測電路完成熱敏打印頭是否有紙檢測; rs-232 通信模塊實現(xiàn)打印機與pc機之間的通信; 供電模塊給控制電路及熱敏打印頭供電。本課題研

15、究的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：1、系統(tǒng)整體方案設(shè)計。根據(jù)系統(tǒng)將要實現(xiàn)的功能以及系統(tǒng)的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性；本次設(shè)計方案便采用模塊化設(shè)計方法，這樣就方便了系統(tǒng)的調(diào)試以及后期開發(fā)。2、系統(tǒng)硬件設(shè)計主要包括lpc1754最小應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計；電機驅(qū)動設(shè)計、熱敏打印頭設(shè)計；光電傳感器控制設(shè)計、rs-232串口通信設(shè)計和電源供電模塊設(shè)計。3、系統(tǒng)軟件設(shè)計。主要包括步進電機驅(qū)動控制程序、傳感器控制程序、打印頭控制程序以及串口通信程序。4、系統(tǒng)的功能調(diào)試。1.3研究的意義與價值隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，病歷電子化是未來的必然發(fā)展趨勢，但國內(nèi)目前大部分醫(yī)院仍采用手工操作，用紙張作為傳遞載體。盡管國內(nèi)有些醫(yī)院已經(jīng)有了自己的

16、信息系統(tǒng)。但它們都是事后將醫(yī)生診斷的結(jié)果和處方信息錄入計算機的辦法，這樣工作量龐大，極易出差錯。病房管理目前都是采用手工方式。如果能將護理信息和醫(yī)生巡房信息電子化，這樣就能節(jié)省大量時間。還能及時反饋病人信息和處理情況。以條形碼作為信息傳遞的載體，可以幫助醫(yī)院對日常事務(wù)中產(chǎn)生的病歷、住院費用、藥品藥庫、醫(yī)療器械等物流和信息管理的即時跟蹤。幫助醫(yī)院實現(xiàn)從粗放式管理轉(zhuǎn)向精細規(guī)范化管理。以此提高醫(yī)院的競爭能力和經(jīng)濟效益。此外藥品的條碼化管理確保其準(zhǔn)確安全和快速。2 系統(tǒng)設(shè)計原理及方案概述2.1系統(tǒng)方案概述如圖2-1-1所示此條形碼打印機主要由五部分系統(tǒng)組成：上位機系統(tǒng)、電源供電系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)、驅(qū)動電

17、路系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)等部分組成。上位機通過串口調(diào)試電路采用rs232全雙工通信協(xié)議，與主控芯片進行數(shù)據(jù)交換。主控芯片根據(jù)上位機傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，參看驅(qū)動和打印系統(tǒng)是否故障，無故障則驅(qū)動驅(qū)動系統(tǒng)，從而達到控制執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)的目的。其中電源供電系統(tǒng)包括主控電源供電系統(tǒng)、步進電機模塊驅(qū)動系統(tǒng)、和熱敏打印頭及傳感器供電系統(tǒng)。主控系統(tǒng)包括對驅(qū)動電路的邏輯控制，及步進電機的算法運算控制，傳感器的執(zhí)行反饋，條形碼的算法設(shè)計，及rtc時間保存。驅(qū)動系統(tǒng)主要由步進電機驅(qū)動電路組成，其主要完成了精確控制打印過程中走紙速度，和熱敏打印頭的實時打印的位置。執(zhí)行系統(tǒng)主要包括傳感器的缺紙檢測，和熱敏打印頭在步進電機的控制下，經(jīng)行

18、條形碼打印。 圖2-1-1 條形碼打印結(jié)構(gòu)框圖本設(shè)計條形碼打印機的任務(wù)主要是通過上位機接受信息然后發(fā)給主控制系統(tǒng)通過它對信息進行有效處理，而后通過步進電機驅(qū)動打印頭，打印頭芯片再對這些數(shù)據(jù)信息進行實時打印。此過程包括：數(shù)據(jù)傳輸、信號處理、實時打印控制等過程?；诖四康?，從數(shù)據(jù)的信息量、處理控制的復(fù)雜程度以及數(shù)據(jù)傳輸方式等特點，本次設(shè)計便采用cortex-m3平臺完成以上任務(wù)。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計最基本要包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩大部分，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程一般包括需求分析、詳細設(shè)計、應(yīng)用開發(fā)以及軟硬件測試等步驟。本文的系統(tǒng)設(shè)計將圍繞這些步驟進行詳細說明。2.1.1需求分析由于上位機類別的差異，上位機與

19、控制系統(tǒng)的通信可以有多種方式例如：串口通信、藍牙通信、紅外或者有線網(wǎng)絡(luò)等方式。在硬件上可以給系統(tǒng)外設(shè)增加相應(yīng)的通信模塊，為了實現(xiàn)兼容在軟件方面也需設(shè)計合理的通信協(xié)議。采用不同的通信模塊，它的通信速度快慢也是有差異的，因此要根據(jù)自己的系統(tǒng)設(shè)計綜合考慮然后選擇合適的通信方式。熱敏打印控制方面要求打印芯片合理控制打印紙的切紙速度、走紙速度、換行、缺紙檢測以及過熱保護等。2.2控制系統(tǒng)總體設(shè)計根據(jù)基本的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方式，成本控制、硬件的性價比選擇、軟件的最優(yōu)設(shè)計以及產(chǎn)品的安全保障性能等，對系統(tǒng)進行合理規(guī)劃以及設(shè)計。2.2.1控制系統(tǒng)的總體設(shè)計根據(jù)條形碼打印機的打印原理，系統(tǒng)除主控制電路外的總體設(shè)計分

20、為兩個部分，打印控制電路部分以及數(shù)據(jù)傳輸通信部分。主芯片采用lpc1754，結(jié)合復(fù)位電路、時鐘電路，電源等電路完成控制功能。熱敏打印控制電路主要包括：步進電機驅(qū)動控制、i/o口設(shè)置、打印頭溫度控制和檢測、打印頭過熱保護模塊以及打印頭缺紙檢測等電路?！?0】數(shù)據(jù)通信模塊選用rs232串口通信模塊。如圖2-2-2所示為系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框圖圖2-2-2系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖本系統(tǒng)采用24v輸入電壓，從電源電壓輸入端j1輸入，通過電源轉(zhuǎn)換芯片cs5144進行開關(guān)穩(wěn)壓，輸出5v電壓。為后續(xù)電路提供5v電壓。開發(fā)板所需的3.3v電源再由5v輸入經(jīng)lp2951芯片產(chǎn)生。它們的組合為整個系統(tǒng)提供電壓。本設(shè)計使用的是二相八

21、拍步進電機驅(qū)動切紙以及控制打印機的走紙與走紙速度。因為本設(shè)計采用的是熱敏打印頭所以，對溫度的檢測以及打印頭過熱保護是比不可缺少的工作，打印頭有一定的溫度承受范圍，如果溫度過高，則會燒壞打印頭，如果溫度過低則達不到顯印的效果。jtag接口電路是為系統(tǒng)的軟件編程以及調(diào)試提供接口。3.系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1電源電路電源電路系統(tǒng)，主要由三部分組成:5v穩(wěn)壓電源電路；3.3v穩(wěn)壓電源電路；電源保護電路。3.1.1 5v電源電路本設(shè)計采用24v電源供電，通過dc-dc降壓模塊，輸出5v電壓，然后經(jīng)過dc-dc模塊輸出3.3v電壓給控制芯片，同時為驅(qū)動芯片提供邏輯電壓。本電源的5v電源系統(tǒng)采用cs51414作為

22、穩(wěn)壓芯片。cs51414是1.5a 的降壓轉(zhuǎn)換器器件，是以固定頻率260khz 和520khz 工作的它們使用v2tm與能比的瞬時反應(yīng)，這對于如今的高速邏輯器件來說是最好的全局調(diào)整控制也是最簡單的環(huán)路補償。圖3-1-1 5v電源穩(wěn)壓電路cs5141的電源為寬電壓輸入，其電壓輸入范圍為4.5v 到18v。模塊輸出電壓在輸入電壓范圍內(nèi)可調(diào)，所以此模塊適合大多數(shù)的高壓降的電源供電電路，由于其寬電壓的輸入輸出范圍，增強了輸出電壓的穩(wěn)定性。cs51411 和cs51413 帶有同步電路系統(tǒng)，為了提高效率尤其是在高輸入電壓低負載的下cs51414 能夠選擇從3.3v 到6.0v 的外部電源啟動控制器。其內(nèi)

23、部集成的npn 晶體管能夠提供最小值為1.5a 的輸出電流，為了確保飽和通過一個外部的”boost”電容偏置這樣就可以使芯片內(nèi)部的電源損耗最小化保護電路。系統(tǒng)包括熱關(guān)斷逐周期電流限制和頻率折返。cs51414在功能上是引腳兼容之前的版本。cs51414的性能表現(xiàn)在，其 v2 結(jié)構(gòu)提供超快速瞬時反應(yīng)提高了調(diào)整能力和簡化 了設(shè)計，使誤差放大器參考電壓精度為2.0%。 當(dāng)cs51414發(fā)生短路，模塊的開關(guān)頻率會減少到正常工作頻率的1/4，從而減少了電源損耗，也保護了電源電路。通過操作模塊的boost 引腳，可以進行bootstrapped 操作，從而使電源系統(tǒng)得到最大效率。模塊的同步功能的主要作用是

24、，使電源并行工作并能使電源工作過程中產(chǎn)生的電源噪聲降到最低。4腳為芯片電源輸出控制腳，將此腳的電平拉低，芯片就停止向外輸出電壓，關(guān)斷電源。當(dāng)電源關(guān)斷時，其流過的靜止電流只有85ua。模塊支持熱關(guān)斷；并且支持芯片軟啟動。本系統(tǒng)采用12v輸入電壓，從電源電壓輸入端j1輸入，通過cs5144經(jīng)行開關(guān)穩(wěn)壓，輸出5v電壓。為后續(xù)電路提供5v電壓。3.1.2 3.3v電源電路3.3v穩(wěn)壓電路采用lp2951來作為穩(wěn)壓芯片如下圖lp2950、lp2951是sipex公司推出的低功耗電壓調(diào)節(jié)器。適合于大多數(shù)電池供電的電源系統(tǒng)。生活中常見的無繩電話、wifi和藍牙控制系統(tǒng)、以及筆記本等都可以采用此芯片進行電源轉(zhuǎn)

25、換。它具有極低的靜態(tài)電流、壓差低等特性（負載比較小的時候，壓差最低能達到50mv；100ma負載時，壓差為380mv）。lp2951具有很小的初始容限（一般0.5%），非常良好的負載及線路調(diào)節(jié)特性（一般0.05%），并具有非常低的溫度系數(shù)（20ppm/），因此非常適合做低功耗電壓源。圖3-1-2 3.3v穩(wěn)壓電源電路模塊的錯誤標(biāo)志輸出腳，可以對系統(tǒng)工作過程中的電壓進行實時監(jiān)測，當(dāng)電源系統(tǒng)電壓欠壓，或者輸入管腳的電壓跌落等情況，模塊的4腳邏輯關(guān)斷腳，可此管腳進行操作，控制芯片內(nèi)部的調(diào)節(jié)器調(diào)整芯片的開/關(guān)狀態(tài)。lp2950有多種封裝形式，其中提供了一種to-92封裝，可以輕松替換其他半導(dǎo)體廠商的5

26、v、3v電源穩(wěn)壓模塊。本設(shè)計采用的是lp2951提供8引腳sop8封裝。本設(shè)計采用在lp2951的輸出與地之間連接一個1.0uf的鉭電容來穩(wěn)定輸出電壓。避免發(fā)生發(fā)生振蕩。保證其在溫度-25以下時，電子間的漂移極大地減少。在電容的選擇上嚴格征詢的一下原則：在輸出電流比較低的情況下，穩(wěn)定輸出的電容值也可以適當(dāng)減小。如果電流為10ma，電容值可以降到0.33uf，如果電流為1ma，電容值可以降到0.1uf。當(dāng)輸出電壓在5v以下，其輸出電容的容量可以適當(dāng)增大一些，從而滿足在較低的增益條件下的誤差放大器。在1.23v輸出，100ma負載時，最好使用3.3uf或更大的電容。lp2951與其他低壓差穩(wěn)壓模塊

27、的不同，如果內(nèi)部分壓器沒有額外的負載消耗的情況下，任然可以做到穩(wěn)定輸出。該特性非常適用于一些cmos ram保持的場合。當(dāng)設(shè)置好lp2950/51的外部電阻后，僅需最小1ua的外部負載。如果在輸入與ac濾波電容之間有10英寸以上的連線，或者用電池做輸入時，則在輸入與地之間連接一個1uf的鉭電容或鋁電容。如果lp2951的反饋端（7腳）存在雜散電容，器件的工作將可能不穩(wěn)定。此時如果使用一個比較大的外部電阻設(shè)置輸出電壓，將有可能造成更多的問題。解決這個問題可以通過如下方法：輸出端和反饋端各接一個0.1uf的電容，輸出電容增加到3.3uf以上。誤差輸出檢測:當(dāng)lp2951的實際輸出值比額定輸出值低5

28、%左右時，比較器會將錯誤輸出端輸出一個低邏輯電平。實際的參考電壓與額定1.235v的參考電壓偏差在60mv以內(nèi)。如果低于額定值的5%，將有可能觸發(fā)輸出。調(diào)節(jié)器的可編程輸出電壓不考慮在內(nèi)。所示為lp2951輸入電壓上升及下降時，vout與error信號的時序。當(dāng)輸入電壓降低至1.3v以下時，error信號將維持低電平，在5v輸入時（vout=4.75v左右），error將輸出高電平。因為lp2951的壓降取決于負載，輸入電壓觸發(fā)點（5v左右）將隨著負載電流變化。輸出電壓觸發(fā)點（接近4.75v）不會隨負載變化。誤差比較器為集電極開路輸出，需要外接上拉電阻。按照系統(tǒng)的要求，該電阻可與5v輸出及其他電

29、壓源連接。根據(jù)這個電阻的取值，輸出端的反向電流可以增長至400ua。這個值在低電池情況下，將增加一定的電池消耗。建議在100k到1m之間取值。如果沒有使用error輸出功能，則無需外接上拉電阻。lp2951的輸出電壓是可控的，可以通過比較器的比較端連接得到5v電壓，通過模塊內(nèi)部分壓器，在輸出腳及sense腳及反饋腳到5v端輸出腳。同樣，其可以通過1.235v的參考源獲得其他的輸出電壓，最大30v。如圖2所示，僅需一對外部電阻即可?？梢酝ㄟ^下面的等式得到相應(yīng)的電壓：vout=vref x (1+r1/r2)+ifbr1 vref為1.235v，ifb為為反饋偏置電流，其大小一般在20ua，它需要

30、外接一個最大1.2m的上拉電阻r2從而可以得到1ua最小負載輸出。如果沒有負載，ifb輸出將存在2%左右的誤差，在室溫下可以通過調(diào)節(jié)r1消除誤差。為了增加準(zhǔn)確度，可以選擇r2=100k，其將減少誤差到0.17%，及增加電阻上的12ua。當(dāng)引腳2開路、無負載時，spx2951將消耗60ua。降低輸出噪聲有很多方法可以減少輸出端的噪聲。一種方法就是通過增加輸出端的電容減少調(diào)節(jié)器帶寬。相對于to-92,3腳封裝的的lp2950,這種辦法是可以有效的減少噪聲的方法。當(dāng)輸出5v，頻率在100khz帶寬的情況下，當(dāng)電容的容量從1uf增大到220uf，而電源噪聲也從430uv減少到160uvrms。因為其高

31、頻增益由4減少到1?？梢园凑障旅娴仁竭x取電容：cbypass 1/2r1 x 200hz 或者選取0.01uf?？梢詫⑤敵鲭娙菰鲩L到3.3uf以穩(wěn)定輸出。當(dāng)電源模塊輸出，5v 時，頻率為100khz帶寬時，同樣可以將輸出噪聲從430uv減少到100uvrms。增大旁路電容時，電源噪聲就不會再隨著輸出電壓線路的變化而變化，所以模塊輸出電壓比較高的時候，其噪聲變化將更難預(yù)測。3.1.3 電源保護電路本設(shè)計中采用電源保護電路保護整個電影系統(tǒng)，當(dāng)熱敏探頭過熱或者驅(qū)動電機過流輸出時，可以通過單片機i/o口控制mos管斷開電源，從而起到保護熱敏打印頭過熱燒毀，和步進電機驅(qū)動芯片過熱燒壞電源芯片。圖3-1-

32、3 電源保護電路如圖3.1.3中所示，irf7416為ir公司生產(chǎn)的p溝道場效應(yīng)管，其vds電壓為30v，rds為0.02r，在這里作為vh電壓輸入電壓的開關(guān)來用，vin的輸入電壓為27v，小余管子的耐壓值，又由與其20mr的導(dǎo)通內(nèi)置，所以發(fā)熱量很小，其so-8的封裝，減小了pcb板子的布局。r23,r24,r26,r27,q1組成mos管的旁路電路，剛開始上電時，vh-en腳輸出低電平，q1不能導(dǎo)通，vh電壓通過r23腳到irf7316的g腳，mos管irf7416導(dǎo)通，vint通過mos管道vh，給系統(tǒng)供電。當(dāng)打印機運行過程中，當(dāng)lpc1754接收到過熱型號時，將管教vh-en拉高，q1被

33、導(dǎo)通，vin通過r23,r24到地irf7416不能被導(dǎo)通，vin電壓不能到達vh，電源供電電源斷開。irlml6401在這里與irf7416一樣都是p溝道m(xù)os管，在這里它起到的是開關(guān)的作用，起到保護3.3v電源的作用。剛上電時，logic_en為低電平，irlml6401導(dǎo)通，vin3.3通過irlml6401，到vl3.3為系統(tǒng)提供3.3v電源。irlml6401為sot-23封裝，體積小，耐壓值為12v，內(nèi)置為50mr,完全符合系統(tǒng)要求。3.2主控系統(tǒng)3.2.1 最小系統(tǒng)電路本設(shè)計采用lpc1754作為打印機主控制系統(tǒng),它是整個打印機系統(tǒng)的核心。lpc1754采用arm co

34、rtex-m3內(nèi)核 ，cortex-m3內(nèi)核，作為當(dāng)下的主流芯片內(nèi)核，其以強大的外設(shè)功能，低廉的價格優(yōu)勢，受廣大開發(fā)商和用戶的青睞。lpc1754工作頻率可達到100 mhz 。芯片內(nèi)部包含了嵌套向量中斷控制器。嵌套中斷向量控制器的作用是可快速確定外設(shè)傳來的中斷位置。芯片內(nèi)部包含可支持優(yōu)先自動喚醒中斷功能。它的內(nèi)存最高可達到512kb，sram最高可達到64kb。內(nèi)部包含內(nèi)存保護單元，保護分為四種節(jié)能模式：1、睡眠模式；2、深度睡眠模式。3、關(guān)機模式；4、深度省電模式 。這四種節(jié)能模式可以使整個控制系統(tǒng)保持在最佳功耗狀態(tài)。采用矩陣式ahb總線，可同事運行以太網(wǎng)、usb等高帶寬外設(shè)，而不會影響性

35、能其主要外設(shè)資源包括：1、串行外設(shè)- 10/100以太網(wǎng)mac- usb2.0全速器/主機/otg控制器，配有片上phy- 四個uart，支持小數(shù)波特率產(chǎn)生、rs-458、調(diào)制解調(diào)器控制i/o和irda- 兩個can2.0b控制器- 三個ssp/spi控制器- 三個i2c總線接口，其中一個支持加速模式（1 mbit/s數(shù)據(jù)速率）- i2s數(shù)字音頻接口2、模擬外設(shè)- 12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，配有八個通道，轉(zhuǎn)換速率最高可達200khz- 10位數(shù)模轉(zhuǎn)換器3、其他外設(shè)- 實時時鐘，工作電流<1ua- 八通道通用dma控制器- 最高70個通用i/o- 馬達控制pwn和正交編碼器接口，支持三相馬達-四個

36、32位通用計時器/計數(shù)器- 4mhz內(nèi)部rc振蕩器，準(zhǔn)確度調(diào)至1%圖3-2-1最小系統(tǒng)圖如圖3-2-1所示為此系統(tǒng)的最小系統(tǒng)圖，本系統(tǒng)采用3.3v作為單片機的電源電壓，各個電源輸入腳采用0.1uf的電容作為回路的去耦電容，是系統(tǒng)電源電壓更加穩(wěn)定。12m的晶振作為系統(tǒng)的控制時基基準(zhǔn)，外面采用22pf的濾波電容對晶振電路諧振組成部分，采用32.768k的晶振作為rtc的時鐘基準(zhǔn)，為系統(tǒng)提供斷電時間計時處理。ril1和c58組成芯片上電復(fù)位rc電路。ad基準(zhǔn)電壓由電源電壓3.3v,通過ril2和c57,c56組成t形濾波電路濾除雜波后，輸入給單片機vdda腳，vssa腳與電源系統(tǒng)的地相連。3.2.2

37、 邊界掃描系統(tǒng)(jtag接口)主控系統(tǒng)采用jtag接口進行芯片控制程序調(diào)試接口，jtag(joint test action group；聯(lián)合測試工作組)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)測試協(xié)議（ieee 1149.1兼容），主要用于芯片內(nèi)部測試?！?】jtag最初是用來對芯片進行測試的，jtag的基本原理是在器件內(nèi)部定義一個tap（test access port；【2】測試訪問口）通過專用的jtag測試工具對內(nèi)部節(jié)點進行測試。jtag測試允許多個器件通過jtag接口串聯(lián)在一起，形成一個jtag鏈，能實現(xiàn)對各個器件分別測試。【3】如今，jtag接口還常用于實現(xiàn)isp（in-system programmer，

38、在系統(tǒng)編程），對flash等器件進行編程。主要用于芯片內(nèi)部測試及對系統(tǒng)進行仿真、調(diào)試， jtag 技術(shù)是一種嵌入式調(diào)試技術(shù)，它在芯片內(nèi)部封裝了專門的測試電路 tap （ test access port ，測試訪問口），通過專用的 jtag 測試工具對內(nèi)部節(jié)點進行測試?！?】jtag編程方式是在線編程，傳統(tǒng)生產(chǎn)流程中先對芯片進行預(yù)編程然后再裝到板上，簡化的流程為先固定器件到電路板上，再用jtag編程，從而大大加快工程進度?！?】現(xiàn)在很多較復(fù)雜的器件都支持 jtag 協(xié)議，例如 arm器件 、 dsp 器件以及 fpga 器件等。標(biāo)準(zhǔn)的 jtag 接口是 4 線： tms 、 tck 、 tdi

39、 、 tdo ，分別為測試模式選擇、測試時鐘、測試數(shù)據(jù)輸入和測試數(shù)據(jù)輸出?！?】如今 jtag 接口的連接有兩種標(biāo)準(zhǔn)，即 14 針接口和 20 針接口，其定義分別如下所示?！?】圖3-2-2 jtag調(diào)試接口電路本設(shè)計采用芯片自帶jtag外設(shè)，tck測試時鐘輸入；tdi（測試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過tdi輸入jtag口）；tdo(測試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過tdo從jtag口輸出)；tms(選擇測試模式。tms用來設(shè)置jtag口處于特定的測試模式)。trsin、rtck、rtin(復(fù)位腳，輸入功能，低電平有效)?！?】另外采用r82,r83,r84,r85,上拉電阻，r86,87,r88,r89,r90組

40、成的下拉電阻，增強調(diào)試過程中的穩(wěn)定性。并且采用當(dāng)前主流的jlink調(diào)試器經(jīng)行芯片控制程序在線調(diào)試，3.2.3復(fù)位電路整個打印系統(tǒng)中，復(fù)位電路只是整個電路中的一小部分，但它卻是最小系統(tǒng)中的不可或缺的組成部分，復(fù)位電路可以使單片工作在穩(wěn)定狀態(tài)，沒有復(fù)位電路，單片機可能受到外界的磁場的干擾從而引起內(nèi)部電平的波動，造成工作不穩(wěn)定的情況。復(fù)位電路在最小系統(tǒng)中的作用主要表現(xiàn)為，在剛開始給系統(tǒng)上電的時候，由于電容的隔直通交的作用下，上電瞬間，電流會通過電容到底，從而給點評及的復(fù)位管腳發(fā)送一個復(fù)位信號，使單片機系統(tǒng)將恢復(fù)初始狀態(tài)，待電源穩(wěn)定以后，復(fù)位管腳為高電平，單片機正常運行，使整個系統(tǒng)開始正常工作。圖3-

41、1-1為此電路的復(fù)位電路。lpc1754單片機為低電平復(fù)位，復(fù)位的方式有很多種例如：看門狗復(fù)位、按鍵復(fù)位、上電復(fù)位等方式，本文采用上電復(fù)位，上電復(fù)位主要作用于上電瞬間，保證系統(tǒng)在上電后從初始狀態(tài)運行。當(dāng)給lpc1754控制器的外部引腳reset一個低電平信號時可將微控制器恢復(fù)到初始狀態(tài)。3.2.4 時鐘電路時鐘電路是是一個單片機系統(tǒng)的心臟，它控制著單片機運行過程中的節(jié)奏。lpc1754就是通過復(fù)雜的時序電路,從而完成了計算和控制不同的指令功能的。lpc1754的時鐘信號主要由兩種方式產(chǎn)生：一種是內(nèi)部時鐘產(chǎn)生方式，就是利用芯片內(nèi)部自帶的振蕩電路，給單片機提供時鐘信號：另外一種參數(shù)時鐘方式為外部時

42、鐘振蕩方式，時鐘信號由外部時鐘接口引入。   一個單片機系統(tǒng)，如果沒有時鐘產(chǎn)生電路來產(chǎn)生時鐘信號，來驅(qū)動單片機，單片機是不能工作的。    時鐘電路的主要作用就是用來配合外部晶體振蕩電路產(chǎn)生晶體振蕩信號的電路，傳送給單片機，從而給單片機提供了運行過程中必須的時鐘信號，如果振蕩電路沒有振蕩信號，運行時鐘不能給單片機提供工作頻率，單片機就不能夠正常的工作，另外，但時鐘電路產(chǎn)生的時鐘信號，超過了lpc1754的工作頻率，lpc1754同樣不能正常的工作，這種工作模式就好比人的心臟的跳動是一樣。圖3-1-5是此系統(tǒng)的時鐘模塊電路圖，

43、它是此電路的振蕩源，為整個電路的穩(wěn)定性提供保障。其中電容為諧振電容，需根據(jù)震蕩頻率進行選擇，焊接時盡量靠近微控制器的時鐘引腳，晶振即可用有源晶振也可采用無源晶振。如下圖所示x1為32.768k的無源晶振，它與c46,c47組成單片機的rtc振蕩源，為系統(tǒng)能夠掉電過程中，提供時鐘基準(zhǔn),使打印時間不需要重復(fù)設(shè)定。x2為12m的無源晶振，它與c48,c49組成單片機工作過程中的記數(shù)基準(zhǔn)。圖3-2-3 時鐘電路3.3 步進電機驅(qū)動系統(tǒng)3.3.1 步進電機驅(qū)動模塊如圖3-2-1和3-2-2為步進電機電路，此條形碼打印系統(tǒng)有兩個直流步進電機，其中一個步進電機驅(qū)動打印頭，另外一個電機驅(qū)動裁紙刀，兩個步進電機

44、都要由lpc1754單片機控制，因為單片機的電流電壓小無法驅(qū)動步進電機，所以就采用a4982電機驅(qū)動芯片對其驅(qū)動。a4982slp是其主要的優(yōu)點為：驅(qū)動電流大，具有制動檢測/選擇電流衰減的模式，混合和慢電流衰減模式，低功耗同步整流，內(nèi)部低電壓鎖定保護 automatic current decay mode detection/selection（uvlo）,交叉電流保護（線序接反保護）。它是一個完整的微電機驅(qū)動內(nèi)置的易于操作的翻譯。它的設(shè)計操作，雙極步進電機在全，半，季，和第十六步模式，與高達35 v、2 a的輸出驅(qū)動能力。modes, with an output drive capaci

45、ty of up to 35 v and ±2 a.the a4982 includes a fixed off-time current regulator whicha4982slp內(nèi)部只帶一個電流調(diào)節(jié)器的功能，可以做到固定時間關(guān)斷，可以在慢、混合衰減模式下正常工作的能力。et的包裝符合客戶要求，材料采用高級環(huán)保材料，引腳相鄰引腳短路or fire. additionally, the device does not cause smoke or fire不會產(chǎn)生煙火。pin-to-adjacent-pin short, the device does not cause smo

46、ke此外，當(dāng)任何引腳對地短路或開路該裝置不產(chǎn)生煙霧或火災(zāi)。簡單操作是控制方便的關(guān)鍵，它可實現(xiàn)一個脈沖一個微步調(diào)節(jié)。其外圍電路也相對簡單，能自動選擇電機運行過程中電流的衰減模式，當(dāng)設(shè)定的關(guān)斷時間結(jié)束后，采用混合衰減電流模式。圖3-3-1步進電機驅(qū)動如圖3-2-1所示，本設(shè)計中，驅(qū)動芯片的邏輯控制電壓采用3.3v電壓，所以其控制是可以直接用單片機io口來控制。采用單片機的p08口控制步進電機的5，6腳，從而控制驅(qū)動的細分模式，使其能在單步微調(diào)和16細分微調(diào)之間轉(zhuǎn)換。使控制方便。單片機p06腳輸出pwm波形給驅(qū)動芯片的11腳，來控制步進電機的步進速度和走紙距離。dir腳為正反轉(zhuǎn)控制引腳，打印機在打印

47、過程中如果識別到卡紙現(xiàn)象，可以手動控制步進電機，使其恢復(fù)。enable腳為驅(qū)動芯片使能腳，它為高電平時電機才能正常工作，否則電機不工作，可作為電機停止時，防止誤操作，可將此腳拉低。r7與r8并聯(lián)，電阻為0.5r，r9和r10并聯(lián)，電阻也為0.5r,四個電阻控制著芯片驅(qū)動相線的電流，改變這幾個電阻的阻值，就可以改變驅(qū)動模塊的驅(qū)動電流的大小從而改變電機的運行力道，不過正常情況下，為保護步進電機，電流一般都會選擇在電機允許運行電流范圍內(nèi)，避免驅(qū)動電流過大時步進電機發(fā)熱燒毀。同事避免了驅(qū)動模塊由于長時間工作在大電流狀態(tài)下，發(fā)熱燒毀。vh電源輸入腳通過c9和c11濾波后，作為電機的驅(qū)動電源為步進電機提供

48、驅(qū)動電流。由于vh電源在電源輸入端已經(jīng)通過大電容濾波電路變得平滑穩(wěn)定了，這里c9和c11采用0.1uf的陶瓷貼片電容，濾掉電源的低頻小脈沖即可。12腳ref腳為驅(qū)動電機電流控制腳，可通過改變這個腳的電壓來改變電機運行過程中的電流輸出，其電流控制范圍在限流電阻限流以下任意調(diào)節(jié)，本設(shè)計這里通過lpc1754的i/o口輸出腳，控制有r13,r14,12,r16組成的自動半流電路，從而可以控制電機在非運行狀態(tài)下的通過電流，從而為整個系統(tǒng)降低了功耗。 low rds(on) outputs圖3-3-2驅(qū)動芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖3.3.2 步進電機選型及其優(yōu)點本設(shè)計所用的電機為4相步進電機。所有的步進電機都是采用

49、單極性直流電源供電。給2相4線的步進電機的各相繞組，按合適的時序通電，不僅電機就能根據(jù)電流流入的快慢，按一定的角度進行步進轉(zhuǎn)動。步進電機有如下優(yōu)點： 1不需要反饋，控制簡單。2與上位機的連接、控制速度，電機的啟動和停止，電機的反轉(zhuǎn)，以及驅(qū)動電路的設(shè)計與調(diào)試都很簡單。3沒有角累積誤差。4停止時也可保持轉(zhuǎn)距。5沒有轉(zhuǎn)向器等機械部分，不需要保養(yǎng) 6不需要傳感器，也可以精確的定位。7根椐給定的脈沖周期，能夠以任意速度轉(zhuǎn)動。但是，這種電機也有自身的缺點。 8難以獲得較大的轉(zhuǎn)矩 9、不宜用作高速轉(zhuǎn)動10在體積重量方面沒有優(yōu)勢，能源利用率低。11超過負載時會破壞同步，速工作時會

50、發(fā)出振動和噪聲。12. 成本較低。步進電機的接線方法，開始時，開關(guān)q2接通vcc，q1、q3、q4斷開，n2相磁極和轉(zhuǎn)子0號和3號齒對齊，同時，轉(zhuǎn)子的1號和4號齒就和n3、n4相繞組磁極會產(chǎn)生錯齒;2號和5號齒就和n4、n1相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。當(dāng)開關(guān)q3接通vcc后，q2、q1、q4斷開，由于n3相繞組的磁力線和1號與4號齒之間，產(chǎn)生的磁力線的作用，轉(zhuǎn)子會隨著線圈的切割磁力線的左右那個而轉(zhuǎn)動。當(dāng)1號和4號齒，與q3相繞組的磁極對齊。而0號和3號齒和q1、q2相繞組產(chǎn)生錯齒，2號和5號齒就和q1、q4相繞組磁極產(chǎn)生錯齒。按照這種方式，q1、q2、q3、q4四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會沿著a、b、c

51、、d方向轉(zhuǎn)動。圖3-3-3 二相4線制步進電機原理圖步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。步進電機在額定通電電流范圍內(nèi)，負載的變化都不能影響它的運行速度、停止的位置；對步進電機有影響的只有脈沖信號的頻率和發(fā)送給驅(qū)動模塊的脈沖數(shù)。所以只要給步進電機驅(qū)動模塊一個電脈沖信號，步進電機就會根據(jù)驅(qū)動模塊的細分情況，轉(zhuǎn)過一個1/細分數(shù)的步距角。因為這一線性關(guān)系，又因為步進電機只有周期性的誤差而沒有累積誤差等特點。步進電機主要應(yīng)用在速度、位置等精確的控制領(lǐng)域，在這些領(lǐng)域里用步進電機來控制就變的非常簡單了。由3-2-1可知，步進電機的旋轉(zhuǎn)方向是可以通過步進電機的驅(qū)動芯片控制的，只要lpc1

52、754芯片給步進電機的dir、使能、復(fù)位、ms1和ms2這幾個引腳設(shè)定好然后給step引腳一個設(shè)定好的上升沿就可以發(fā)自己所需要的脈沖。3.4 打印頭工作模塊加熱元器件是熱敏打印頭的關(guān)鍵核心，熱敏打印頭控制芯片前段有一排細小的半導(dǎo)體元器件，這些元器件排列密度很高，其排列密度從200dpi到600dpi不等；當(dāng)電流流過這些元器件時候，會很快使他們產(chǎn)生高溫，而，熱敏打印紙是經(jīng)過特殊的化學(xué)處理的紙張，表面有很厚的一層化學(xué)物質(zhì)層，涂層在遇到這些發(fā)熱的元件時，溫度在極短的時間內(nèi)會升的很高，熱敏紙上的化學(xué)涂層就會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，現(xiàn)出黑色。有規(guī)則的給熱敏紙加熱就能得到有規(guī)則的圖案，現(xiàn)在的熱敏頭一般有三四百個方點

53、，打印機利用點陣可以把打印點印在在熱敏紙的任意位置上。這種技術(shù)已用于紙張打印機和標(biāo)簽打印機上。上位機將需要打印的數(shù)據(jù)傳送給熱敏打印機后，lpc1752接收到，將數(shù)據(jù)變化單片機可以處理的位圖數(shù)據(jù)。位圖數(shù)據(jù)是由ascii碼組成，單片機按照位圖數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信息，控制打印機處理芯上的加熱元件，使其通電發(fā)熱，這樣紙張接觸到發(fā)熱的答應(yīng)頭，會顯示黑色的點，打印機根據(jù)打印信息，將所有點打印出來，就變成打印紙上的內(nèi)容了。此次設(shè)計的系統(tǒng)目標(biāo)是微型化設(shè)計，除了選用體積較小的主控芯片和控制電路外，打印機芯的大小選擇也很重要，本次設(shè)計采用56mm規(guī)格的熱敏打印芯片。以下是其主要參數(shù)：打印方法 熱敏行式打印打印點數(shù) 448

54、點/行點密度 （點/毫米） 8打印寬度（毫米） 56紙張寬度（毫米） 6062.5點間距 （毫秒） 0.125尺寸大小（毫米）95x74x30打印頭溫度偵測熱敏電阻缺紙檢測 反射型光電傳感器3.5 熱敏打印頭過熱保護模塊熱敏打印頭的工作時候需要加熱，其加熱時間大概在 1 ms左右。長時間對熱敏打印頭加熱，或者加熱時間到哦還繼續(xù)加熱的話,熱敏頭很容易燒毀, 因此熱敏打印頭必須添加過熱保護電路。本文采用熱敏電阻實現(xiàn)過熱保護功能，因為熱敏電阻隨著溫度的變化其阻值會發(fā)生相應(yīng)的變化而且具有使用壽命期限長，反應(yīng)靈敏，檢測精度精準(zhǔn)、體積小等優(yōu)點，如圖3-4-1所示，圖中r58電阻是為負溫度系數(shù)熱敏電阻，隨著

55、溫度的升高熱敏電阻兩端的電壓會降低，當(dāng)單片機檢測到此處電壓為低電平時就進入中斷就不給打印頭發(fā)送信號，打印頭沒有接受到信號就不工作，當(dāng)檢測到電壓變高時，延時一段時間出中斷，cpu就恢復(fù)工作，從而起到過熱保護作用。圖3-5-1 熱敏打印頭過熱保護電路3.6 熱敏打印頭缺紙檢測模塊如圖3-5-1、3-5-2以及3-5-3為缺紙檢測模塊電路，本文采用反射型光電傳感器完成缺紙檢測工作。光電傳感器是，是將被測量物的狀態(tài)變化，轉(zhuǎn)換成光信號的變化；然后通過光電元器件，將光信號轉(zhuǎn)變成電信號輸出 。光電傳感器一般包括三部分：發(fā)射端和接收端以及檢測部分。發(fā)射端實際就是1個紅外led，接收端是1個三極管。發(fā)射端通電后

56、，發(fā)出的紅外光遇到檢測物后，發(fā)射到接收端，觸發(fā)接收端的三極管工作。實現(xiàn)接收端中三極管的發(fā)射級電平變化。從圖3-5-1可知，當(dāng)單片機給opto_leds一個低電平信號則q6三極管導(dǎo)通，此三極管中的neop_led引腳就與原點傳感器電路（圖3-5-2所示）中的對應(yīng)引腳相接，從而光電開關(guān)導(dǎo)通，二極管發(fā)光，并將多路選擇器中的mux_a引腳、mux_b引腳以及使能引腳en都至為低電平將mux_c引腳（圖3-5-3所示電路）圖3-5-2 熱敏打印頭缺紙檢測電路置高，這樣此電路便能輸出neop_opto引腳的信號了，然后根據(jù)電壓高低判斷是否有紙，倘若有紙發(fā)光二極管發(fā)出的光線將被打印紙反射到光敏三極管上，光敏三極管就可以導(dǎo)通，發(fā)射極就把高電平信號給cpu表示有紙，若沒有紙則發(fā)光二級管發(fā)出的光將無法反射到光敏三極管上，光敏三極管便無法導(dǎo)通，發(fā)射極就將低電平發(fā)送給cpu表示無打印紙。此電路之所以用光敏三極管來檢測信號是因為光敏三極管不僅能將光信號轉(zhuǎn)換成電信號還因為它對信號具有放大功能而且靈敏度比普通光電二極管更高。圖3-5-3 熱敏打印頭缺紙檢測電路 圖3-5-4 熱敏打印頭缺紙檢測電路4.系統(tǒng)軟件設(shè)計在完成硬件設(shè)計后接著就應(yīng)該著手軟件設(shè)計，本系統(tǒng)軟件設(shè)計主流程圖如圖4-1-1所示圖4-1-1主程序流程圖此系統(tǒng)初始化包括：打印頭控制thermalhead