基于單片機(jī)的打印機(jī)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上單片機(jī)在微型打印機(jī)中的應(yīng)用 1引言由于單片機(jī)具有簡(jiǎn)單實(shí)用、高可靠性、良好的性能價(jià)格比以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展。本文著重介紹89C52對(duì)并行接口的微型打印機(jī)的控制，以便更好地了解和掌握單片機(jī)對(duì)外部接口的一般和一些特殊功能的應(yīng)用。2控制打印原理89C52單片機(jī)執(zhí)行程序存貯器中的程序，控制電機(jī)帶動(dòng)滑槽輪及蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)1，使打印機(jī)的機(jī)頭滑架左右移動(dòng)，從而不斷改變同一點(diǎn)行上的打點(diǎn)位置。蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)一方面通過凸輪帶動(dòng)走紙機(jī)構(gòu)實(shí)行走紙，另一方面驅(qū)動(dòng)色帶移動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)線圈有一個(gè)3 V的正弦信號(hào)，經(jīng)過整形電路后成為方波，此方波輸入到89C52，經(jīng)過89C52相

2、應(yīng)的指令檢測(cè)此方波的變化時(shí)刻（從上升沿變到下降沿或者從下降沿變到上升沿時(shí)刻），在方波變化時(shí)刻使打印機(jī)的相應(yīng)打針進(jìn)行沖打，完成打印任務(wù)，同時(shí)由這個(gè)方波的變化確保各打印點(diǎn)之間的距離相等。當(dāng)機(jī)頭滑架到達(dá)最左邊時(shí)，磁鐵使干簧管閉合，這時(shí)單片機(jī)送出一負(fù)脈沖作為行同步信號(hào)，使每行打印時(shí)在最左端對(duì)齊。3硬件組成31驅(qū)動(dòng)電路用89C52的P1口的P10P14分別控制打印機(jī)的電機(jī)及打印針頭，P33控制干簧繼電開關(guān)，當(dāng)滑架到達(dá)最左端時(shí)，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，干簧繼電開關(guān)閉合一次，P33就接地一次發(fā)出一負(fù)脈沖作為同步信號(hào)，以保證打印時(shí)每行在最左端對(duì)齊。在以前眾多微型打印機(jī)中，由于應(yīng)用三極管的拉電流，當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)P1口

3、的初始狀態(tài)為輸入方式，所以P10P17均為高電平，如果沒有一個(gè)非門2，則單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)就會(huì)使組成功率放大器（由2個(gè)NPN管構(gòu)成）的三極管導(dǎo)通，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和4個(gè)打針同時(shí)通電，這是不允許的。在這里使用灌電流足以驅(qū)動(dòng)電機(jī)和打針，故不需非門，如圖1所示。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)線圈輸出幅值為3 V的正弦波，經(jīng)10，11兩端子送出到晶體管整形為方波后送入P34，P34檢測(cè)此方波作為打印同步信號(hào)，以確保打印點(diǎn)之間距離相等。4只打針循環(huán)同步情況如圖2所示。由圖2可知：A，C打針是在方波下降到來(lái)時(shí)刻沖打，B，D打針在方波上升到來(lái)時(shí)沖打。4只打針A，B，C，D在滑架上從左到右水平安裝，間隔24個(gè)點(diǎn)位。在打印每行9

4、6個(gè)點(diǎn)時(shí)，他們同時(shí)移動(dòng)。次序依次通電激勵(lì)，每打1點(diǎn)，滑架右移14點(diǎn)位，4只打針打完正好移動(dòng)1個(gè)點(diǎn)位。沖打1點(diǎn)行，滑架連續(xù)移動(dòng)24點(diǎn)位。沖打順序如圖3所示。 打印機(jī)工作時(shí)的程序如下：32基本系統(tǒng)由于微型打印機(jī)的打印緩沖區(qū)一次可快速裝入240個(gè)代碼，如全部為漢字，則要占用RAM為240327 650個(gè)字節(jié)，顯然89C52內(nèi)的256 B3RAM明顯不夠，所以要外掛1片數(shù)據(jù)存貯器（這里用的是6116）才能滿足要求?；谶@些，他的基本系統(tǒng)由89C52芯片，27C040（27C040并不是作為程序存貯器使用，而是用來(lái)存放字庫(kù)、字符），數(shù)據(jù)存貯器（6116）構(gòu)成，如圖4所示。由于27C040只有1片，所以其

5、片選線與地址鎖存器（74LS373）的片選線均直接接地。同時(shí)外接的27C040的地址線A0A7由P0口通過地址鎖存器提供，A8A15由P2口提供，A16A18由P15P17提供。而數(shù)據(jù)存貯器（6116）片選端CE是由89C52的P27控制的，當(dāng)P270時(shí)則選中6116，此時(shí)89C52的P20P22輸出6116所需的高位地址，P0口輸出6116的低8位地址鎖存在鎖存器74LS373中。若是讀6116，則P0口變?yōu)檩斎敕绞?，在RD為低電平時(shí)，選通6116，此時(shí)6116中相應(yīng)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在P0口，再由CPU讀入累加器A中。若是寫，則P0口為輸出，當(dāng)為低電平時(shí)，將累加器A中出現(xiàn)在P0口上的數(shù)據(jù)寫入611

6、6。3389C52對(duì)打印機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào)的控制331打印機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)打印機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)有，BUSY。：數(shù)據(jù)選通觸發(fā)脈沖，輸入。此信號(hào)上升沿時(shí)數(shù)據(jù)線上8位數(shù)據(jù)被打印機(jī)讀入機(jī)內(nèi)鎖存。 ：回答脈沖，輸出。當(dāng)其為“低”電平時(shí)表示數(shù)據(jù)已被接收而且打印機(jī)準(zhǔn)備好接收下一個(gè)數(shù)據(jù)。BUSY：“忙”信號(hào)，為狀態(tài)輸出線，當(dāng)打印機(jī)在打印字符、執(zhí)行命令期間BUSY1，表示打印機(jī)處于“忙”狀態(tài)，這時(shí)打印機(jī)通知主機(jī)，他處于“忙”之中而不能接收數(shù)據(jù)，此時(shí)主機(jī)不能使用信號(hào)向打印機(jī)送入新的數(shù)據(jù)字節(jié)。當(dāng)打印機(jī)打完一個(gè)字符后，BUSY0，同時(shí)他產(chǎn)生信號(hào)通知主機(jī)，準(zhǔn)備接收下一個(gè)數(shù)據(jù)，當(dāng)主機(jī)接收到BUSY0時(shí)，主機(jī)向打印接口輸出1 B到D0D7

7、，并發(fā)出低電平信號(hào)，當(dāng)打印機(jī)收到STB低電平信號(hào)后，單片機(jī)在其上升沿時(shí)讀入數(shù)據(jù)。其時(shí)序圖4如圖5所示。33289C52對(duì)聯(lián)絡(luò)信號(hào)實(shí)施控制的電路電路圖如圖6所示。上電復(fù)位時(shí)D觸發(fā)器（U1）的Q輸出端為1，無(wú)論P(yáng)30為何值，經(jīng)過“或”門（6）后，BUSY1，不接收數(shù)據(jù)。 當(dāng)89C52的P270時(shí)，即有6116（數(shù)據(jù)存貯器）的CE為低電平，表示選中了6116，由圖3可知當(dāng)P270時(shí)，經(jīng)過反相器（3）再經(jīng)過“或”門（8），此時(shí)無(wú)論P(yáng)3.7為何值74ALS374的片選端CE總為高電平，即沒有選中，這樣就保證了外部的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)存貯器的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行傳輸與接收而不至發(fā)生混亂。從上面的分析，當(dāng)P270時(shí)，表示選

8、中了6116，而沒有選中74ALS374，此時(shí)主機(jī)不應(yīng)有數(shù)據(jù)送入打印機(jī)，即有BUSY=，=1，下面來(lái)看是否滿足這點(diǎn)：當(dāng)P270時(shí)，經(jīng)過反相器（3）一路經(jīng)D觸發(fā)器（U2）的Q輸出為1即=1，另一路經(jīng)過“或”門（8），這時(shí)無(wú)論P(yáng)37為何值，輸出總為1，再經(jīng)D觸發(fā)器（U1）的Q輸出也為1，經(jīng)“或”門（6）后，BUSY1，顯然滿足要求。 當(dāng)P271時(shí)，通過“非”門（3）后變?yōu)?，若此時(shí)單片機(jī)準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)（即P370），他們經(jīng)過“或”門（8）后，一路到74ALS374的片選端（CE），一路到D觸發(fā)器（U1）的清除端，使D觸發(fā)器的Q輸出端為0，即有74ALS374（CLK）為0，表示74ALS374的D0-D7端已有數(shù)據(jù)（同時(shí)，即P3.5=1，這樣通過檢測(cè)單片機(jī)的P35就可知道是否有數(shù)據(jù)輸入），此時(shí)若89C52的P300，經(jīng)過“或”門（6）后輸出為0，即BUSY0，又由于P27經(jīng)過“非”門（3）后為0，他輸出到D觸發(fā)器（U2）的D端，當(dāng)P3.6（）從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)使D觸發(fā)器（U2）的Q輸出端為0即0，這時(shí)當(dāng)主機(jī)發(fā)出脈沖時(shí)，在脈沖上升沿到來(lái)時(shí)打印機(jī)開始從7