专利名称：一种无线打印系统及方法
技术领域：
本发明属于无线打印机研发领域，尤其是涉及一种无线打印系统及方法。
背景技术：
目前，常用的打印机一般为并口或USB口打印，因为采用有线连接，所以进行远距离打印时，布线不方便。采用WIFI (2. 4G HZ)的无线打印机，由于频段的固有属性，波长短，不易衍射，穿透能力差，只能近距离打印。ESC/P0S指令集类型小票打印机不涉及位图打印，数据量小，433M频段通信可以满足打印速率要求。为了克服打印机布线不方便和打印距离过近问题，本发明采用433M频段进行电脑和打印机通信。免于布线，又由于频段易衍射，可实现电脑和打印机距离100米，多台打印机稳定打印。
发明内容
本发明提供了一种无线打印系统，该系统包括打印服务程序模块，通过电脑的RS232串口线和射频模块的串口部分串口连线通信，用于生成数据包和指令；第一射频模块，通过RS232串口线与电脑连接，用于将数据包和指令传输给第二射频模块；第二射频模块，通过RS232串口线与打印机连接，用于将接收的数据包和指令通过串口线传给打印机；打印机，用于控制打印头根据接收的数据包进行打印操作。进一步，打印服务程序模块通过广播登录轮询令牌包来检测每个打印机的状态，开机的打印机收到轮询包进行回应，完成登录，若回应超时，打印服务程序模块则认为打印机不存在，不再发送数据轮询包；打印服务程序模块给登录的打印机发打印请求令牌包，若打印机空闲，则回应允许发送，打印服务程序模块把要打印的内容通过第一射频模块发给打印机。进一步，第一射频模块包括串口部分，微控制单元MCU，射频芯片、电源部分，接收/发送指示灯部分，第一射频模块只负责转发，不对数据包进行处理，MCU和射频芯片通过SPI串行外设总线连接，实现数据和指令的传输，射频芯片采用中断接收机制，每当接收和发送先进先出FIFO到达阈值，则产生中断，通知MCU发送或接收数据。进一步，轮询令牌包共占用11个字节，数据包包括包头、接收ID、发送ID、目标ID、源ID、发送序号、包类型、数据长度、数据、校验码、包尾，对于超过61个字节总长度的数据包，则拆分成多个包发送接收。进一步，第二射频模块通过RS232串口线直接和打印机中的MCU相连。本发明还提供了一种无线打印方法，包括以下步骤步骤(I)对第一和第二射频模块进行上电初始化；步骤(2)打印服务程序模块初始化，定时广播登录轮询令牌，收到令牌的打印机进行登录，已登录的打印机回应ACK ；
步骤(3)打印服务程序模块先发送打印请求命令，若打印机没有回应，则超时退出，重发，接到打印机回应后，发送数据包；步骤(4)第一射频模块MCU通过UART串口收到数据包，接收完成后，通过SPI总线把数据包发给射频芯片转发；步骤(5)第二射频模块接收到数据包后传送给打印机的MCU，该MCU控制打印头根据接收的数据包进行打印操作。进一步，第一射频模块的射频芯片如果收到硬件数据包，则直接通过射频回应，MCU不转发给打印服务程序模块，如果收到是普通数据包，则发给MCU，MCU通过UART串口发给打印服务程序模块。进一步，所述射频模块的上电初始化包括以下步骤步骤(a)关闭射频接收开关；步骤(b)初始化SPI串行外设总线接口，把外部PA功率放大器切换到接收模式；步骤(c)射频芯片复位；步骤(d)获取芯片的ID和版本信息；步骤(e)初始化寄存器表；步骤(f)打开射频接收开关。
图1为根据本发明的打印机登录时的状态转移图；图2为根据本发明的数据从打印机到电脑的通信流程图；图3为根据本发明的数据从电脑到打印机的通信流程图；图4为根据本发明的系统框图；图5为根据本发明的与电脑连接的射频模块的框图；图6为根据就本发明一具体实施例的打印机框图。
具体实施例方式下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有益效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。本发明采用的具体方案是电脑上运行打印服务程序，电脑通过RS232串口线和433MHZ第一射频模块相连，打印机通过RS232串口线接433M HZ第二射频模块，通过电脑打印时调用打印服务程序，通过串口线把指令和数据发给第一射频模块，第一射频模块通过无线通讯协议发给第二射频模块，第二射频模块把接收的数据和指令通过串口线传给打印机，实现远距离无线打印。本发明的效果是电脑和打印机距离100米，多台打印机稳定打印，不用布线，方便快捷。打印服务程序模块会收到第一射频模块从串口线发来的消息，也会收到第三方管理软件的消息请求。这两个消息请求，都是中断类型的，随时都可能触发。打印机服务程序本身有个定时器，平时处理通讯协议的常规操作，定时发送轮询包，检测短距离通信设备(例如点菜宝)，转发基站的状态。通过定时器实现了时分多址的通讯方式。如图1所示，该图示出了打印机登录时状态转移图，接收打印服务程序发送的令牌，回复即登录成功，不回复则登录超时。如图2所示，该图示出了数据从打印机到电脑的通信流程图，数据从打印机到电脑，打印服务程序先给打印机发送轮询令牌，若打印机有数据要发送，则回复发送请求，当接到允许发送的指令后，打印机开始发送数据，在发送末尾发送数据完成包，告知数据已发送完成。如图3所示，该图示出了数据从电脑到打印机的通信流程图，数据从电脑到打印机，电脑中的打印服务程序先发送打印请求指令，接到打印机回应则开始发送数据，在发送数据结束时，发送数据完成包，通知打印机接收完成。打印服务程序通过电脑的RS232串口线和第一射频模块的串口部分串口连线通信，射频模块和打印机通过串口相连，电脑和打印机的射频模块通过433M频段通讯。与电脑连接的第一射频模块处理流程步骤(I)上电初始化第一射频模块射频芯片和寄存器进入接收状态；步骤(2)第一射频模块收到数据后，直接通过串口转发到电脑；步骤(3)电脑发送数据，触发第一射频模块串口接收中断，进入中断接收状态，收至擞据后，复制到缓冲Buffer中，添加到消息队列，不断检测消息队列是否有新消息，若有新消息则立即转发。冲突控制由打印服务程序定时发送令牌包控制。第一和第二射频模块初始化流程如下步骤(a)关闭射频接收开关，防止在射频芯片未准备好就接收数据；步骤(b)初始化SPI串行外设总线接口，把外部PA功率放大器切换到接收模式；步骤(C)射频芯片复位；步骤(d)获取芯片的ID和版本信息；步骤(e)初始化寄存器表；步骤(f)打开射频接收开关。打印服务程序通过广播登录令牌包来检测每个打印机的状态，开机的打印机收到轮询包进行回应，完成登录，若回应超时，打印服务程序则认为打印机不存在，不再发送数据轮询包。打印机接收到打印服务程序允许发送的令牌包，可实现打印机给打印服务程序发送数据。打印服务程序给登录的打印机发打印请求令牌包，若打印机空闲，则回应允许发送，打印服务程序把要打印的内容通过射频模块发给打印机。打印机和电脑通讯的数据包格式如下表所示
权利要求
1.一种无线打印系统，其特征在于该系统包括 打印服务程序模块，通过电脑的RS232串口线和射频模块的串口部分串口连线通信，用于生成数据包和指令； 第一射频模块，通过RS232串口线与电脑连接，用于将数据包和指令传输给第二射频模块； 第二射频模块，通过RS232串口线与打印机连接，用于将接收的数据包和指令通过串口线传给打印机； 打印机，用于控制打印头根据接收的数据包进行打印操作。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于 打印服务程序模块通过广播登录轮询令牌包来检测每个打印机的状态，开机的打印机收到轮询包进行回应，完成登录，若回应超时，打印服务程序模块则认为打印机不存在，不再发送数据轮询包； 打印服务程序模块给登录的打印机发打印请求令牌包，若打印机空闲，则回应允许发送，打印服务程序模块把要打印的内容通过第一射频模块发给打印机。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于 第一射频模块包括串口部分，微控制单元MCU，射频芯片、电源部分，接收/发送指示灯部分，第一射频模块只负责转发，不对数据包进行处理，MCU和射频芯片通过SPI串行外设总线连接，实现数据和指令的传输，射频芯片采用中断接收机制，每当接收和发送先进先出FIFO到达阈值，则产生中断，通知MCU发送或接收数据。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于 轮询令牌包共占用11个字节，数据包包括包头、接收ID、发送ID、目标ID、源ID、发送序号、包类型、数据长度、数据、校验码、包尾，对于超过61个字节总长度的数据包，则拆分成多个包发送接收。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于 第二射频模块通过RS232串口线直接和打印机中的MCU相连。
6.一种无线打印方法，其特征在于包括以下步骤 步骤(I)对第一和第二射频模块进行上电初始化； 步骤(2)打印服务程序模块初始化，定时广播登录轮询令牌，收到令牌的打印机进行登录，已登录的打印机回应ACK ； 步骤(3)打印服务程序模块先发送打印请求命令，若打印机没有回应，则超时退出，重发，接到打印机回应后，发送数据包； 步骤⑷第一射频模块MCU通过UART串口收到数据包，接收完成后，通过SPI总线把数据包发给射频芯片转发； 步骤(5)第二射频模块接收到数据包后传送给打印机的MCU，该MCU控制打印头根据接收的数据包进行打印操作。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于 第一射频模块的射频芯片如果收到硬件数据包，则直接通过射频回应，MCU不转发给打印服务程序模块，如果收到是普通数据包，则发给MCU，MCU通过UART串口发给打印服务程序模块。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述射频模块的上电初始化包括以下步骤 步骤(a)关闭射频接收开关； 步骤(b)初始化SPI串行外设总线接口，把外部PA功率放大器切换到接收模式； 步骤(c)射频芯片复位； 步骤(d)获取芯片的ID和版本信息； 步骤(e)初始化寄存器表； 步骤(f)打开射频接收开关。
全文摘要
本发明要求保护一种无线打印系统及方法，包括打印服务程序模块，通过电脑的RS232串口线和射频模块的串口部分串口连线通信，用于生成数据包和指令；第一射频模块，通过RS232串口线与电脑连接，用于将数据包和指令传输给第二射频模块；第二射频模块，通过RS232串口线与打印机连接，用于将接收的数据包和指令通过串口线传给打印机；打印机，用于控制打印头根据接收的数据包进行打印操作。
文档编号H04B1/38GK103057286SQ201210516498
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者郭佳肃 申请人:北京屏芯科技有限公司