一种微型热敏打印机控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业自动化领域，涉及英文、汉字、条形码以及二维码的编码取码，具体涉及一种微型热敏打印机电机控制系统。
【背景技术】
[0002]目前，市场上的热敏打印机大多成本都很高，而且体积也较大，满足不了很多设备需求打印机小巧和成本低的要求，因此设计一种低成本的微型热敏打印机控制系统成为必要。同时，市场上现有的热敏打印机大多只能够打印英文、汉字，部分能够打印条形码，随着时代的发展，二维码在生活中的应用越来越高，因此设计一种既能以常规字符和条形码打印，又能以二维码的方式打印的热敏打印机成为必要。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决上述现有技术的问题，提供一种成本低、体积小、打印清晰、运行稳定的微型热敏打印机电机控制系统，这种热敏打印机能够打印英文、汉字、条形码和二维码，并且能够设置行间距、选择字符对齐模式、设置左边距、打印字符加粗选择和倍高倍宽选择。为便于市场上已开发产品及新开发产品支持不同厂商的打印机组件，本套控制系统与各厂商所用指令兼容，因此无需升级软件即可更换相应组件进行维修。
[0004]为了达到上述的目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0005]—种微型热敏打印机控制系统，包括热敏打印机芯和控制器，控制器内设置有电源模块和单片机，以及与单片机相交互的字库存储电路;单片机上还连接有通信电路以及用于给单片机提供时钟的晶振电路;单片机的控制接口上连接有用于驱动打印头走纸的步进电机驱动电路；电源模块外接12V电压源，步进电机驱动电路和热敏打印机芯与电源模块的7.6V电压输出端相连;单片机、字库存储电路以及通信电路与电源模块的3.3V电压输出端相连。
[0006]所述单片机的控制接口上连接有用于保护系统程序的加密芯片电路，加密芯片电路与电源模块的3.3V电压输出端相连。
[0007]所述加密芯片电路采用12C总线方式进行驱动。
[0008]所述电源模块采用TD7580与AMSl 17-3.3稳压芯片。
[0009]所述步进电机驱动电路采用LB1838驱动。
[0010]所述通信电路采用串口转USB通信电路。
[0011]所述单片机采用STM32F103C8单片机。
[0012]所述热敏打印机芯采用JX-700-48，其内部自带缺纸侦测器和负温度系数的热敏电阻，并且集成有一个双极双相步进电机。
[0013]与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果:
[0014]本实用新型延续了以往热敏打印机的一些优点的同时增加了自己的控制特色。考虑到热敏打印机数据输入输出需要一个SPI总线，字库存储器需要一个SPI总线，步进电机驱动需要四路PWM，打印机和上位机之间通信需要一路USART，而本系统选用的STM32F103C8单片机含有64KB Flash,20KB SRAM，2个12位ADC，三个通用16位定时器，一个PffM定时器，两个SPI，两个USART，功能完全符合该控制系统的需要，并且其价格低廉，这是其一大优势。其次，本系统采用标准汉字字库芯片61321^3210180。该字库芯片是一款拥有12112、16116、24x24、32x32点阵字库芯片，支持GB18030国标汉字、ASCII字符及条形码图库，其字库完整庞大。第三，本系统加有打印头过热保护电路，防止温度过热烧毁打印头。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型控制系统的硬件结构图；
[0016]图2-1为系统12V转7.6V打印机电源的电路图；
[0017]图2-2为系统3.3V供电电源的电路图；
[0018]图3为本实用新型控制系统STM32F103C8单片机的电路图；
[0019]图4为本实用新型控制系统的串口通信接口电路图；
[0020]图5为本实用新型控制系统的字库存储电路图；
[0021 ]图6为本实用新型控制系统的加密芯片电路图；
[0022]图7为本实用新型控制系统的步进电机驱动电路图；
[0023]图8-1为打印机芯端口电路图；
[0024]图8-2为过热保护电路图。
【具体实施方式】
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[0025]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述:
[0026]参见图1至图4，本实用新型采用STM32F103C8单片机作为控制器，与单片机交互的模块有字库存储电路，串口通信电路，步进电机驱动电路以及给系统程序加密的加密芯片电路。如图2-1至2-2所示，电源模块的输入端与外部12V电压源相连，输入电压通过稳压芯片TD7580生成7.6V电压为打印机芯和步进电机提供电源;7.6V电压经过稳压芯片AMSl 117-3.3产生3.3V电压输出，并与单片机电路、字库存储电路、通信电路以及加密芯片电路相连；热敏打印机芯采用JX-700-48，其内部自带缺纸侦测器和负温度系数的热敏电阻，并且集成有一个双极双相步进电机。
[0027]如图5所示，字库存储电路采用SPI方式与单片机进行数据交换；如图6所示，加密芯片电路采用I2C总线方式进行驱动，作用在于保护系统程序不易被破解;如图7所示，打印机步进电机驱动电路使用LBl 828驱动芯片，每加个脉冲，走纸步进电机就如进一步。
[0028]如图8所示，热敏打印头接口电路主要由缺纸信号检测、加热控制及过热保护电路、步进电机驱动电路等组成。如图8-1所示，缺纸信号的检测通过集成在打印头内部的光敏器件来实现，CPU通过打印头端口 PHK发出的高低电平信号进行缺纸检测；打印头温度的测量通过检测印机内部负温度系数热敏电阻与外电阻的分压值TM得到，其电压值随热敏电阻的温度升高而降低;如图8-2所示为过热保护电路，当打印温度上升到极限值时，TM端电压将低于比较器反相输入端的参考电压，此时比较器输出低电平，CPU收到信号后，切断打印机电源，停止走纸。
[0029]本实用新型可通过串口转USB电路与上位机进行通信，上位机采用的是串口调试助手，打印时输入相应的命令和要打印的字符即可在热敏打印纸上打印。
[0030]本实用新型涉及英文、汉字、条形码以及二维码的编码和取码。由于热敏打印机采用的是字符点阵的形式进行打印，因此需要获取各种字符的点阵数据。本系统中汉字的字符点阵是通过标准汉字字库芯片GT32L32M0180来获得的，而英文、条形码、二维码则都是通过程序编码来得到相应字符的点阵信息。
[0031]以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
【主权项】
1.一种微型热敏打印机控制系统，其特征在于:包括热敏打印机芯和控制器，控制器内设置有电源模块和单片机，以及与单片机相交互的字库存储电路;单片机上还连接有通信电路以及用于给单片机提供时钟的晶振电路;单片机的控制接口上连接有用于驱动打印头走纸的步进电机驱动电路；电源模块外接12V电压源，步进电机驱动电路和热敏打印机芯与电源模块的7.6V电压输出端相连;单片机、字库存储电路以及通信电路与电源模块的3.3V电压输出端相连。2.根据权利要求1所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述单片机的控制接口上连接有用于保护系统程序的加密芯片电路，加密芯片电路与电源模块的3.3V电压输出端相连。3.根据权利要求2所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述加密芯片电路采用12C总线方式进行驱动。4.根据权利要求1或2或3所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述电源模块采用TD7580与AMSl 17-3.3稳压芯片。5.根据权利要求1或2或3所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述步进电机驱动电路采用LB1838驱动。6.根据权利要求1或2或3所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述通信电路采用串口转USB通信电路。7.根据权利要求1或2或3所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述单片机采用STM32F103C8单片机。8.根据权利要求1或2或3所述的微型热敏打印机控制系统，其特征在于:所述热敏打印机芯采用JX-700-48，其内部自带缺纸侦测器和负温度系数的热敏电阻，并且集成有一个双极双相步进电机。
【专利摘要】本实用新型公开了一种微型热敏打印机控制系统，包括热敏打印机芯和控制器，控制器内设置有电源模块、单片机、字库存储器以及步进电机驱动电路。本实用新型延续了以往热敏打印机一些优点的同时增加了自己的控制特色。基于STM32的微型热敏打印机控制系统以STM32F103C8单片机为控制器，以存储器、步进电机和热敏打印头为控制对象，上位机和单片机之间进行串口通信，串口调试软件发送命令和字符，就可以在热敏纸上直接打印相应的字符。经测试，该微型热敏打印机控制系统稳定可靠，打印字迹清晰，不仅可以打印英文、汉字，并且可以打印条形码和二维码。
【IPC分类】B41J29/393, B41J2/315
【公开号】CN205272894
【申请号】CN201521062011
【发明人】李登峰, 王刚, 张保威, 李诗然, 杨可标, 卢星星, 胡平, 杜浩维, 王玉波, 徐永立, 王雷鸣, 徐雪洁
【申请人】长安大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月17日