摘要： 基于77E58研制了一種高速行式熱敏打印機(jī)控制板 ， 打印速度為20行漢字／秒。充分利用行式熱敏打印頭的雙緩沖結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了打印頭加熱和數(shù)據(jù)傳送同步進(jìn)行，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，提高了打印速度；對(duì)打印頭的保護(hù)采用一種獨(dú)立于單片機(jī)的雙重保護(hù)電路，提高了對(duì)打印頭保護(hù)的可靠性。介紹了行式熱敏打印的原理、高速熱敏打印機(jī)控制板的硬件和軟件設(shè)計(jì)。

    關(guān)鍵詞： 熱敏打印機(jī) 熱敏行式打印機(jī) 微型打印機(jī) 高速

熱敏打印機(jī)具有噪音低、速度快、可靠性高、打印字符清晰等優(yōu)點(diǎn)，目前已在ＰＯＳ終端系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)、醫(yī)療儀器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。熱敏打印機(jī)根據(jù)其熱敏元件的排列方式可分為行式熱敏(Ｔｈｅｒｍａｌ Ｌｉｎｅ Ｄｏｔ Ｓｙｓｔｅｍ)和列式熱敏（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｄｏｔ Ｓｙｓｔｅｍ）。列式熱敏屬于早期產(chǎn)品，目前主要應(yīng)用在一些對(duì)打印速度要求不高的場(chǎng)合，國(guó)內(nèi)已有作者在其產(chǎn)品中使用。行式熱敏屬２０世紀(jì)９０年代技術(shù)，其打印速度比列式熱敏快得多，目前最快速度已達(dá)到２２０ｍｍ／秒。要實(shí)現(xiàn)高速熱敏打印，除了選取高速熱敏打印頭外，還必須有相應(yīng)的控制板與之配合。由于其進(jìn)口原裝控制板價(jià)格昂貴，且有的不支持漢字打印，因此受日本精工代理商的委托，開(kāi)發(fā)了一種基于７７Ｅ５８的高速行式熱敏打印機(jī)控制板，該控制板具有打印速度快、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，目前已在中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)電信等１０００多家營(yíng)業(yè)廳的話費(fèi)清單打印機(jī)中得到應(yīng)用。

１ 行式熱敏打印的原理

行式熱敏打印頭(ＬＴＰ２３４２)原理框圖如圖１所示。在一條長(zhǎng)７２ｍｍ的基體上均勻安裝了５７６個(gè)發(fā)熱元件。打印前將Ｖｐ連到打印機(jī)電源，要打印的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘ＣＬＫ的配合下由ＤＡＴ端移到移位寄存器。當(dāng)一個(gè)點(diǎn)行５７６位數(shù)據(jù)全部移到移位寄存器后，鎖存端(ＬＡＴＣＨ)為低，將移位寄存器的數(shù)據(jù)鎖存到鎖存寄存器；然后在數(shù)據(jù)選通端(ＤＳＴ)產(chǎn)生低電平，此時(shí)根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)是１或０決定發(fā)熱元件是否發(fā)熱，從而在熱敏紙上產(chǎn)生要打印的點(diǎn)行。行式熱敏打印頭的控制信號(hào)的時(shí)序圖如圖２所示。

２ 高速行式熱敏打印機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法

要實(shí)現(xiàn)行式熱敏打印機(jī)打印的高速化，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮如下三方面的內(nèi)容。

（１）選用高速行式熱敏打印頭

雖然行式熱敏打印比列式的速度快，但不同的行式熱敏打印頭的打印速度差別相當(dāng)大，從最慢的２０ｍｍ／ｓ到最快的２２０ｍｍ／ｓ。速度的快慢主要取決于打印頭的工作電壓、發(fā)熱元件的發(fā)熱效率、走紙電機(jī)的性能以及數(shù)據(jù)傳送方式等。因此要實(shí)現(xiàn)高速打印，必須選取高速的熱敏打印頭，如日本精工(ＳＩＩ)的ＬＴＰ２３４２(７５ｍｍ／ｓ)、ＬＴＰＦ３４７(２２０ｍｍ／ｓ)、日本ＥＰＳＯＮ的５３２(１５０ｍｍ／ｓ)等。

    （２）選用高速微處理器及快速存儲(chǔ)器

熱敏打印機(jī)控制板的主要功能是接收由主機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，然后將每一個(gè)字符的字形碼從內(nèi)存(ＲＯＭ)中取出，并按照一定格式放入內(nèi)存?穴ＲＡＭ?雪中的打印點(diǎn)行緩沖區(qū)，最后將點(diǎn)行緩沖區(qū)的內(nèi)容送到打印頭的移位寄存器中，進(jìn)行加熱打印。打印的漢字采用２４×２４點(diǎn)陣，這樣對(duì)每一個(gè)漢字，就要先由該漢字的機(jī)內(nèi)碼計(jì)算出存放在ＲＯＭ的地址，再?gòu)模遥希椭凶x�。罚泊螖�(shù)據(jù)，然后計(jì)算ＲＡＭ中的地址，往ＲＡＭ中寫(xiě)入７２次數(shù)據(jù)。對(duì)于如此大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)換，必須采用高速的ＣＰＵ和存儲(chǔ)時(shí)間小的ＲＯＭ及ＲＡＭ，否則將在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及轉(zhuǎn)換上花費(fèi)大量時(shí)間，從而降低打印速度。

（３）先進(jìn)的控制模式

從熱敏打印頭的方面看，控制時(shí)序是如下進(jìn)行的：數(shù)據(jù)傳送→數(shù)據(jù)鎖存→打印頭加熱→走紙，然后開(kāi)始下一行的傳送和打印。數(shù)據(jù)鎖存是瞬間完成的，它的時(shí)間可以忽略不計(jì)，故對(duì)一般的控制模式，打印頭的主要時(shí)間分配如表１所示。

表1 一般控制模式