专利名称：嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机系统的供电及控制方式，特别是涉及一种嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法。
背景技术：
传统的计算机与打印机的连接及打印过程是这样的在计算机和打印机上分别设有一个并行通讯口(LPT)，将计算机和打印机的并行通讯口(LPT)用一根打印电缆连接起来。计算机和打印机分别接通电源启动，使计算机处于工作状态，打印机处于待机状态，当需要打印时，安装在计算机中的打印机驱动程序通过打印电缆向打印机发出打印指令，打印机接到计算机的打印指令后，打印机开始工作完成打印任务。这种方法由于计算机和打印机都需要通过电源线与电源连接，在计算机和打印机之间还需要用打印电缆连接，因此所需要三根连接电缆，即两根电源线，一根打印电缆。另外计算机和打印机都需要启动后处于工作或待机状态，才能完成打印工作，需要分别启动两个设备，有些打印机特别是针式打印机，在每次开始打印前还必须在打印机上实现联机操作，特别是为了能实现下次打印时不再进行联机操作，打印机通电启动后，即使不打印也不能关断电源，于是，打印机始终处于通电待机状态，这种状态下实测打印机的供电电流为700mA左右，这个电流对于使用在办公室的计算机系统也许无足轻重，但是在无电源的场合，需要使用后备电源(如用电池或电瓶)对计算机供电的时候，节约电能是至关重要的，即使是待机时的耗电也是不可忽视的，当后备电源的电耗尽时计算机和打印机将无法工作，它会直接影响计算机和打印机的工作时间。
目前有些专门用途的微型计算机，如烟叶收购数据处理机、税控收款机等，它们使用的是都嵌入式计算机系统，这种嵌入式计算机系统由于体积小、重量轻、耗电少、使用方便、便于携带，因此在一些有专门用途的行业得到了广泛的应用，这些嵌入式计算机系统有时也需要与打印机连接，将数据打印出来，如烟叶收购数据处理机在农村收购烟叶时，多数场合是没有外接电源或是不方便连接电源的，需要将收购单据打印出来，就只能使用电池或是电瓶为计算机和打印机供电，这时节约电能就显得特别重要了。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法。本发明可以使打印机有打印任务时自动接通打印机的工作电源，当打印任务结束时及时断开打印机的工作电源，做到打印机零功耗待机，大大节约了电能；同时也简化了硬件系统的连线。
本发明的技术方案嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法，其特征在于计算机与打印机共用一个工作电源，工作电源与打印机之间控制连接，工作电源经打印电缆馈送到计算机中作为计算机的工作电源；由计算机根据打印任务的有/无，通过打印电缆控制打印机与工作电源的接通/关断。
上述的嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法中，打印电缆利用计算机和打印机并行通讯口上未使用的空闲接头，或/和利用计算机和打印机并行通讯口上的多余接地针接头合并后腾出的空闲接头，将与打印机连接的电源馈送到嵌入式计算机；或作为嵌入式计算机检测打印机状态和控制打印机电源接通或断开的信号端口。
前述的嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法中，计算机通过打印电缆检测打印机的换行状态信号，并判断打印机有无打印任务，有打印任务时，计算机发出控制信号，将工作电源与打印机接通，开始打印；无打印任务时，计算机发出控制信号，将工作电源与打印机断开。
与现有技术相比，本发明的嵌入式计算机系统不需要连接电源线，嵌入式计算机系统所需要的电源通过打印电缆从打印机获得，因此可以减少一根为计算机供电的电源线，使系统硬件连接更加简洁。嵌入式计算机系统所需的电源是经打印电缆从打印机上获得，计算机控制打印机电源的通断，当需要打印时，自动工作电源与打印机接通，当打印机打印结束时，计算机通过打印电缆发出控制信号，可以自动切断与打印机连接的工作电源，使打印机在待机状态不耗电，做到打印机零功耗待机，这对于使用后备电源供电的计算机系统有重要意义。
本发明与现有技术的定量分析比较，下面以由嵌入式计算机系统构成的烟叶收购数据处理机为例，进行比较说明，该烟叶收购数据处理机中嵌入有计算机系统，它工作时与打印机连接，打印机将数据打印出来，烟叶收购数据处理机和打印机共用一个电压为12V电压，容量为38Ah的电瓶供电。假定该系统每天工作10小时，每天需要打印数据100份，每份的打印时间为20秒。经实测烟叶收购数据处理机的工作电流为0.16A，打印机工作电流为3.5A，打印机待机电流为0.7A。
现有技术日耗电为烟叶收购机日工作时间×烟叶收购机工作电流+打印机日工作时间×打印机工作电流+打印机日待机时间×打印机待机电流＝10×0.16+20×100÷3600×3.5+(10-20×100÷3600)×0.7＝10.1(Ah)现有技术一个充满电的电瓶可使用时间为38÷10.1＝3.76(天)使用本发明日耗电为烟叶收购机日工作时间×烟叶收购机工作电流+打印机日工作时间×打印机工作电流＝10×0.16+20×100÷3600×3.5＝1.6+1.9＝3.5(Ah)使用本发明一个充满电的电瓶可使用时间为38÷3.5＝10.86(天)由以上比较可以看出本发明的节电效果是现有技术的近3倍，在实际应用时打印机每天的打印份数远没有100份，所以节电效果更明显。以本发明技术生产的烟叶收购数据处理机与打印机联合工作时，连接结构简洁，仅使用一个小型汽车蓄电池(38AH)就可以维持供电一个星期以上，节电效果明显，实用效果非常好。
附图1是本发明的硬件连接关系示意图；附图2是本发明中计算机上25针并行通讯口的结构示意图；附图3是本发明中打印机上36脚并行通讯口的结构示意图；附图4是本发明中计算机和打印机的并行通讯口连接示意图；附图5是本发明的工作流程图；具体实施方式
实施例以由嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法构成的烟叶收购数据处理机(以下简称烟叶收购机)为例，具体说明本发明的实施方法。烟叶收购机的构成如图1所示，蓄电池的12V工作电源经稳压后送烟叶收购机的电源接口，再经烟叶收购机的并行通讯口通过打印电缆送至烟叶收购机的并行通讯口，为计算机馈送电源；有打印任务时，烟叶收购机通过打印电缆发出控制信号，使开关导通，输出5V工作电源至打印机，使打印机工作，打印任务完毕则关断开关，打印机断电。
现有的计算机并行通讯口和打印机并行通讯口的连接关系如表1所示，表1计算机-打印机电缆连接引脚对应表
注表中的“/”表示低电平有效从表1中可以看出打印机端的36脚并行通讯口中的第15、17、18脚没有被使用，是空闲脚。烟叶收购机并行通讯口的第18至25针均为接地针。
通过对表1中连接关系的分析，本实施例中，打印电缆仍使用现有的电缆，不对其进行改造。打印机并行通讯口现有三根未使用的空闲接头，已经够用了，因此也不对其进行改造。只要对烟叶收购机并行通讯口进行改造，将烟叶收购机中接到第18、19和20针的接地线断开，并接到其它的接地端，这样就腾出18、19和20三个空闲针。然后参照图2、3、4所示，将打印机并行通讯口上的第18脚连接到烟叶收购机并行通讯口的第18针；将打印机并行通讯口上的第15脚连接到烟叶收购机并行通讯口的第19针；将打印机并行通讯口上的第17脚连接到烟叶收购机并行通讯口的第20针。除了按本实施例所述并行通讯口的针或脚号外，也可以使用其它空闲针或脚号，只要能够腾出三个空闲针或脚，用于连接烟叶收购机和打印机即可。
本发明的工作原理是这样的，工作电源馈送到嵌入式计算机中作为嵌入式计算机的工作电源；安装在嵌入式计算机中的控制程序通过嵌入式计算机端的接口检测打印机的换行状态信号，并判断打印机是否打印结束，当判断出打印机已打印结束时，控制程序通过另一个端口发出控制信号，控制打印机端的开关三极管关闭打印机电源。
本实施例中的打印机使用的是针式打印机，下面是针式打印机的工作原理计算机送来的代码，经过打印机输入接口电路的处理后送至打印机的主控电路，在控制程序的控制下，产生字符或图形的编码，驱动打印头打印一列的点阵图形，同时字车横向运动，产生列间距或字间距，再打印下一列，逐列进行打印；一行打印完毕后，启动走纸机构进纸，产生行距，同时打印头回车换行(换行时，将产生一个换行脉冲)，打印下一行；上述过程反复进行，直到打印完毕。其关键在于其打印头的结构，打印头的结构比较复杂，大致说来，可分为打印针，驱动线圈，定位器，激励盘等等。简单的说，打印头的工作过程是这样的当打印头从驱动电路获得一个电流脉冲时，电磁铁的驱动线圈就产生磁场吸引打印针衔铁，带动打印针击打色带，在打印纸上打出一个点的图形。
本实施例中烟叶收购机与打印机的工作流程如图5所示。该工作流程由C语言编制的子程序控制，其作用是判断打印机的工作状态。当判断出打印机已打印完毕，控制程序发出控制信号，控制打印机端的VMOS开关三极管关闭打印机，使系统中只有烟叶收购机工作，而嵌入在烟叶收购机中的嵌入式计算机系统一般的工作电流仅200mA左右，本实施例的烟叶收购机工作电流是160mA，大大降低能耗。当系统需要打印新的内容时，烟叶收购机又通过打印电缆控制打印机接通电源，子程序发出初始化指令，开始新一轮的打印工作。
子程序配置好之后，最后进行联机调试，联机调试时按图1所示连接好硬件设备，将打印机的电源线与电源(电瓶)连接好，把打印电缆一端与打印机上的并行通讯口连接好，另一端与烟叶收购数据处理机上的计算机的并行通讯口，启动烟叶收购数据处理机上的计算机和打印机，在打印机上装入打印纸张，烟叶收购数据处理机上的计算机发出打印指令，打印开始，打印结束后，打印机应能自动关断电源。如果打印机不能自动关断电源，检查连接是否正常，并调试控制程序的子程序直到正常工作为止。
权利要求
1.文件来源电子申请
2.收文日期2006-10-26
3.申请号
4.权利要求项1.嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法，其特征在于计算机与打印机共用一个工作电源，工作电源与打印机之间控制连接，工作电源经打印电缆馈送到计算机中作为计算机的工作电源；由计算机根据打印任务的有/无，通过打印电缆控制打印机与工作电源的接通/关断。2.根据权利要求1所述的嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法，其特征在于打印电缆利用计算机和打印机并行通讯口上未使用的空余接头，或/和利用计算机和打印机并行通讯口上的多余接地针接头合并后腾出的空余接头，将与打印机连接的电源馈送到嵌入式计算机；或作为嵌入式计算机检测打印机状态和控制打印机电源接通或断开的信号端口。3.根据权利要求2所述的嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法，其特征在于计算机通过打印电缆检测打印机的换行状态信号，并判断打印机有无打印任务；有打印任务时，计算机发出控制信号，将工作电源与打印机接通，开始打印；无打印任务时，计算机发出控制信号，将工作电源与打印机断开。
全文摘要
本发明公开了一种嵌入式计算机与打印机间的电源连接和节电控制方法。该方法是计算机与打印机共用一个工作电源，工作电源与打印机之间控制连接，工作电源经打印电缆馈送到计算机中作为计算机的工作电源；由计算机根据打印任务的有/无，通过打印电缆控制打印机与工作电源的接通/关断。本发明的计算机系统不需要连接电源线，可以减少一根专门为计算机供电的电源线，使系统硬件连接更加简洁。计算机系统可以自动控制打印机电源的通断状态，打印机在待机状态不耗电，以由嵌入式计算机系统构成的烟叶收购数据处理机为例，可节电3倍以上，这对于使用独立电源供电的系统有重要意义。
文档编号G06F3/12GK1967448SQ20061020103
公开日2007年5月23日 申请日期2006年10月26日 优先权日2006年10月26日
发明者吴亮 申请人:吴亮