微型打印機(jī)控制電路的設(shè)計論文資料

微型打印機(jī)控制電路的設(shè)計論文資料,微型打印機(jī),控制電路,設(shè)計,論文,資料 １ 引言 自從20世紀(jì)70年代問世以后，單片機(jī)作為微型計算機(jī)一個很重要的分支，應(yīng)用廣泛，發(fā)展迅速，已對很多領(lǐng)域產(chǎn)生了重大影響。尤其是美國Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列單片機(jī)，由于其具有集成度高、處理功能強(qiáng)、可靠性好、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、易于使用等優(yōu)點(diǎn)，在我國已經(jīng)得到廣泛使用，并已經(jīng)在各個技術(shù)領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展。 隨著普通打印機(jī)價格的下降，它們在單片機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用也逐漸增多。微型打印機(jī)是一種通過單片機(jī)控制編程，可以自動完成一定打印任務(wù)作業(yè)的機(jī)械裝置。微型打印機(jī)具有多功能超小體積、可電池供電和便于隨身攜帶的特點(diǎn)。例如GP系列和μP系列打印機(jī)都是點(diǎn)陣式打印機(jī)，因為打印機(jī)內(nèi)部有一個單片機(jī)系統(tǒng)，并固化有控打程序，智能化程度很高。打印機(jī)啟動后，由內(nèi)部單片機(jī)執(zhí)行程序，就可以接受和分析主機(jī)送來的數(shù)據(jù)和命令，然后通過控制電路，實現(xiàn)對打印頭機(jī)械動作的控制，進(jìn)行打印。微型打印機(jī)可廣泛使用在超市、便利店、餐飲服務(wù)、商場打印票據(jù)等，可滿足不同使用人員的要求。 本設(shè)計可以實現(xiàn)打印預(yù)先設(shè)定的漢字和0～9十個數(shù)字，可以應(yīng)用在食堂、超市等地，用來打印小票并可以其顯示相關(guān)信息。因此微型打印機(jī)以其小型化、多功能等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、銷售等領(lǐng)域，為人們帶來了極大的方便。 2 設(shè)計要求 （1） 支持多種打印命令，命令代碼均為單字節(jié)，格式簡單。 （2） 可輸出標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字、在程序中所設(shè)定的漢字和英文字符。 （3） 要求簡單實用、有高可靠性、良好的性能價格比以及體積小，方便攜帶。 3 系統(tǒng)組成 液晶顯示器 單片機(jī)MCU 鍵盤 微型打印機(jī) 電源 圖3-1 系統(tǒng)框圖 本設(shè)計由微型打印機(jī)、單片機(jī)、鍵盤、液晶顯示器和電源模塊等五部分組成，系統(tǒng)框圖如圖3-1所示。其中單片機(jī)部分的作用是控制微型打印機(jī)、鍵盤和液晶顯示器；鍵盤用來輸入要打印的信息；顯示器用來顯示所打印的內(nèi)容；電源模塊則為整個電路提供電源。 4 硬件部分設(shè)計 4.1 打印機(jī)部分 打印機(jī)是一種復(fù)雜而精密的機(jī)械電子裝置，無論哪種打印機(jī)，其結(jié)構(gòu)基本上都可分為機(jī)械裝置和控制電路兩部分，這兩部分是密切相關(guān)的。機(jī)械裝置包括打印頭、字車機(jī)構(gòu)、走紙機(jī)構(gòu)、色帶傳動機(jī)構(gòu)、墨水（墨粉）供給機(jī)構(gòu)以及硒鼓傳動機(jī)構(gòu)等等，它們都是打印機(jī)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由控制電路統(tǒng)一協(xié)調(diào)和控制；而打印機(jī)的控制電路則包括CPU主控電路，驅(qū)動電路，輸入輸出接口電路及檢測電路等。 下面介紹打印機(jī)一般原理：打印機(jī)是小型機(jī)電一體化系統(tǒng)。機(jī)械部分為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在機(jī)內(nèi)CPU及驅(qū)動電路控制下完成“數(shù)據(jù)”打印。打印機(jī)的一般構(gòu)成及工作原理如下圖4-1所示： 接口電路 CPU及控制電路 驅(qū)動電路 打印頭 電源 打 印 機(jī) 圖4-1打印機(jī)一般原理圖 單片機(jī)或PC系統(tǒng) 雖然打印機(jī)的外觀千變?nèi)f化，打印出來的圖形，色彩也各不相同，但從原理上，我們可將常用的打印機(jī)分為三種類型：針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)。下面重點(diǎn)介紹一下針式打印機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。 4.1.1 針式打印機(jī) （1） 針式打印機(jī)的工作原理 主機(jī)送來的代碼，經(jīng)過打印機(jī)輸入接口電路的處理后送至打印機(jī)的主控電路，在控制程序的控制下，產(chǎn)生字符或圖形的編碼，驅(qū)動打印頭打印一列的點(diǎn)陣圖形，同時字車橫向運(yùn)動，產(chǎn)生列間距或字間距，再打印下一列，逐列進(jìn)行打?。灰恍写蛴⊥戤吅?，啟動走紙機(jī)構(gòu)進(jìn)紙，產(chǎn)生行距，同時打印頭回車換行，打印下一行；上述過程反復(fù)進(jìn)行，直到打印完畢。 （2） 針式打印機(jī)的結(jié)構(gòu) 針式打印機(jī)關(guān)鍵在于其打印頭的結(jié)構(gòu)。打印頭的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可分為打印針，驅(qū)動線圈，定位器，激勵盤等。簡單的說，打印頭的工作過程是這樣的：當(dāng)打印頭從驅(qū)動電路獲得一個電流脈沖時，電磁鐵的驅(qū)動線圈就產(chǎn)生磁場吸引打印針銜鐵，帶動打印針擊打色帶，在打印紙上打出一個點(diǎn)的圖形。因其直接執(zhí)行打印功能的是打印針，所以這類打印機(jī)被稱為針式打印機(jī)。 針式打印機(jī)的種類繁多，型式各異，一般分為打印機(jī)械裝置和控制與驅(qū)動電路兩大部分。針式打印機(jī)在正常工作時有三種運(yùn)動，即打印頭的橫向運(yùn)動、打印紙的縱向運(yùn)動和打印針的擊針運(yùn)動。這些運(yùn)動都是由軟件控制驅(qū)動系統(tǒng)通過一些精密機(jī)械進(jìn)行的。 打印機(jī)械裝置主要包括字車與傳動機(jī)構(gòu)、打印針控制機(jī)構(gòu)、色帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)，走紙機(jī)構(gòu)和打印機(jī)狀態(tài)傳感器，這些機(jī)構(gòu)都為精密機(jī)械裝置，以保證各種機(jī)構(gòu)能實現(xiàn)下面的各種運(yùn)動。 ① 字車與傳動機(jī)構(gòu) 字車是打印頭的載體，打印頭通過字車傳動系統(tǒng)實現(xiàn)橫向左、右移動，再由打印針撞擊色帶而印字。字車的動力源一般都用步進(jìn)電動機(jī)，通過傳動裝置將步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動變?yōu)樽周嚨臋M向移動。一般用鋼絲繩或同步齒形帶進(jìn)行傳動。 ② 打印針控制機(jī)構(gòu) 打印針是正確打印的關(guān)鍵。打印針控制機(jī)構(gòu)實現(xiàn)打印針的出針和收針動作。通常利用電磁原理控制打印針的動作。 ③ 色帶驅(qū)動機(jī)構(gòu) 打印針撞擊色帶，色帶上的印油在打印紙上印出字符或圖形。在打印過程中，打印頭左、右移動時，色帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動色帶也同時循環(huán)往復(fù)轉(zhuǎn)動，不斷改變色帶被打印針撞擊的部位，保證色帶均勻磨損，從而既延長了色帶的使用壽命，又保證了打印出的字符或圖形顏色均勻。 色帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般利用字車電動機(jī)帶動同步齒形帶(如LQ-1600K)或鋼(尼龍)絲繩驅(qū)動色帶鈾轉(zhuǎn)動，也可采用兩個單獨(dú)的電動機(jī)(如某些彩色打印機(jī))分別帶動色帶正、反向走帶。 ④ 走紙機(jī)構(gòu) 該機(jī)構(gòu)實現(xiàn)打印紙的縱向移動。當(dāng)打印完一行后，由它走紙換行。走紙方式一般有摩擦走紙、齒輪饋送和壓紙滾筒饋送等。其動力方式為通過牽引機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)樽呒堃苿印? ⑤ 打印機(jī)狀態(tài)傳感器 對于不同的打印機(jī)來說，傳感器的設(shè)置情況不同。通常有原始位置傳感器(檢測字車是否停在左邊原始位置上)、紙盡傳感器(檢測所裝的打印紙是否用完，用完則報警)、計時傳感器(檢測字車的瞬時位置)和機(jī)蓋狀態(tài)傳感器(檢測正在打印中的異常開打印機(jī)蓋操作)等等。 （3） 針式打印機(jī)的特點(diǎn) 針式打印機(jī)由于采用的是機(jī)械擊打式的打印頭，因此穿透力很強(qiáng)，能打印多層復(fù)寫紙，具備拷貝功能，另外還能打印不限長度的連續(xù)紙。使用的耗材是色帶，在三種打印機(jī)中是最廉價的一種。其缺點(diǎn)就是體積、重量都較大，打印噪音大，精度低，速度慢，一般無打印彩色圖像功能。適合有專門要求的專業(yè)應(yīng)用場合，例如財務(wù)、稅務(wù)、金融機(jī)構(gòu)等等。常見的機(jī)型有EPSON的LQ系列，如LQ－680K；STAR的AR、CR系列，如AR－6400等。 4.1.2 噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī) （1） 噴墨打印機(jī) 噴墨打印機(jī)的工作原理基本與針式打印機(jī)相同，這兩者的本質(zhì)區(qū)別就在于打印頭的結(jié)構(gòu)。噴墨打印機(jī)的打印頭，是由成百上千個直徑極其微?。s幾微米）的墨水通道組成。當(dāng)打印頭的控制電路接收到驅(qū)動信號后，即驅(qū)動這些執(zhí)行單元產(chǎn)生振動，將通道內(nèi)的墨水?dāng)D壓噴出；或產(chǎn)生高溫，加熱通道內(nèi)的墨水，產(chǎn)生氣泡，將墨水噴出噴孔；噴出的墨水到達(dá)打印紙，即產(chǎn)生圖形。這就是壓電式和氣泡式噴墨打印頭的基本原理。 噴墨打印機(jī)打印精度高，通常都能打印彩色圖像，而且體積及重量都可以做的非常小巧，甚至能隨身攜帶打印，打印時的噪音也很小。因此噴墨打印機(jī)的使用成本很高。同時，也不具備拷貝和打連續(xù)紙功能。適合對打印質(zhì)量要求高但數(shù)量較小的場合，如家庭，小型辦公室等等。常見的機(jī)型有EPSON的STYLUS PHOTO系列，如STYLUS PHOTO 900；CANON的i系列，如i6500、i355等。 （2） 激光打印機(jī) 激光打印機(jī)與針式、噴墨打印機(jī)的一個本質(zhì)的區(qū)別在于：激光打印機(jī)打印一次成像一整頁，是逐頁打??；而針式和噴墨打印機(jī)都是打印頭一次來回打印一行，是逐行打印。因此，相同打印要求下，激光打印機(jī)的打印速度要比針式打印機(jī)和噴墨打印機(jī)要快，這也是激光打印機(jī)的一個優(yōu)勢所在。激光打印機(jī)的打印精度也很高，基本上與噴墨打印機(jī)無太大區(qū)別。能打印彩色圖像，且對打印介質(zhì)的要求沒有噴墨打印機(jī)那么高。打印的速度是三種打印機(jī)中最快的，而且噪音也很小。但體積和重量相對噴墨打印機(jī)要大。只能逐頁打印，無拷貝和打印連續(xù)紙功能。適合打印數(shù)量大，任務(wù)重的場合，如大型商務(wù)機(jī)構(gòu)，設(shè)計、印刷領(lǐng)域等等。常見的機(jī)型有惠普HP的LaserJet系列，如LaserJet1010，Color LaserJet 8550等。 4.1.3 微型打印機(jī) 微型打印機(jī)，簡稱微打，是針對通用打印機(jī)而言的，具有處理票據(jù)較窄、整機(jī)體積較小、操作電壓較低的特點(diǎn)。它是廣大打印機(jī)家族中一個細(xì)小而特別的種類，在通常的IT刊物、雜志及各類市場調(diào)查報告中，微型打印機(jī)均鮮有提及，甚至被忽略不記。以致一般的人雖然在生活中經(jīng)常見到，然而對其缺乏必要的認(rèn)識和了解。但作為特種打印機(jī)系列一個重要的組成部分，微打的市場需求日漸擴(kuò)大，應(yīng)用也越來越廣泛，越來越多的通用打印機(jī)廠商也開始涉及微打領(lǐng)域。 （1） 微型打印機(jī)的分類 微型打印機(jī)具有體積小巧、價格低廉、功能多樣的特點(diǎn)，所以在越來越多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。下面按不同的方式對微型打印機(jī)進(jìn)行分類： ① 按打印原理分：針式（細(xì)分為字輪式、梭式點(diǎn)陣式、9針點(diǎn)陣式、24針點(diǎn)陣式）、熱敏式（細(xì)分為列式熱敏式、行式熱敏式）、噴墨式、熱轉(zhuǎn)印、激光式（后面兩種打印方式的微型機(jī)較少）。 ② 按應(yīng)用分：由于微型打印機(jī)在各行業(yè)應(yīng)用十分廣泛，所以分成在金融零售業(yè)的ECR（高效消費(fèi)者響應(yīng)）、POS、交通運(yùn)輸業(yè)上的打票機(jī)、服務(wù)行業(yè)的排隊機(jī)等。 ③ 按通信方式分：有線通信（串口、并口、USB或網(wǎng)口）、無線通信（運(yùn)用IrDA和Bluetooth技術(shù)）。 （2）針式微型打印機(jī)與熱敏微型打印機(jī)的比較 ①基本工作原理 針式微型打印機(jī)至少由以下基本關(guān)鍵部件組成：打印機(jī)芯、打印控制器、電源和外殼，而打印機(jī)芯又由打印頭和字車電機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)、走紙電機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)以及各種傳感器等組成。 針式微打是通過控制打印頭運(yùn)動和走紙運(yùn)動，并控制打印頭出針擊打色帶和打印紙，把色帶上相應(yīng)點(diǎn)的墨汁印在打印紙上，從而在紙上打出所需的信息。直熱行式熱敏微打，其熱敏頭由一排緊密均勻排列的特殊材料的可加熱電阻組成，每個單元電阻對應(yīng)一個點(diǎn)，控制其不同點(diǎn)的通電即可對相應(yīng)的點(diǎn)加熱，而與其緊密接觸的帶熱敏涂層的熱敏紙受熱就可以印出相應(yīng)的點(diǎn)信息，再同時通過走紙的控制，就可以打印出各種信息。另一種熱敏微打——熱轉(zhuǎn)印微打，其工作原理與直熱式熱敏機(jī)基本相同，不同之處在于：熱轉(zhuǎn)印微打通過加熱帶熱敏涂層的碳帶,把相應(yīng)碳帶加熱點(diǎn)上的涂層材料轉(zhuǎn)印到普通的打印紙上。 ②性能表現(xiàn) 主要是熱敏微打的速度是針式微打的幾倍。 總之，直熱式熱敏微打主要在噪聲、速度和分辨率上優(yōu)于針式微打，而針式微打卻在拷貝能力和打印后紙張的保存效果（熱轉(zhuǎn)印式除外）上優(yōu)于直熱式熱敏微打，這些各自的優(yōu)點(diǎn)奠定了這兩大類的微打在不同應(yīng)用領(lǐng)域受青睞的地位。 隨著國內(nèi)電子政務(wù)、電子商務(wù)的迅速發(fā)展，以及工商、稅務(wù)電子監(jiān)控等政策的逐漸實施，對發(fā)票和稅控收據(jù)的自動打印要求將越來越廣泛，商業(yè)收款和稅控發(fā)票打印也就成為微型打印機(jī)應(yīng)用最為廣泛的領(lǐng)域，而熱敏式、9針串行點(diǎn)陣式打印方式則在此領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛。 此外，隨著微型打印機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種新型的微型打印機(jī)也慢慢走向市場，如便攜式微型打印機(jī)，它在水、電、燃?xì)獾瘸順I(yè)務(wù)中得到了很好的推廣。相對于傳統(tǒng)的手工抄表，然后錄入電腦，再由電腦打印出單據(jù)送到用戶手中，便攜式微打表現(xiàn)出了極大的方便性。類似的應(yīng)用還有火車上的移動式補(bǔ)票機(jī)等。 4.2單片機(jī)芯片部分 89S52是標(biāo)準(zhǔn)的40引腳雙列直插式集成電路芯片[1]，引腳排列請參見下圖4-2： 圖4-2 89S52芯片引腳 4.2.1 信號引腳介紹 （1） 輸入/輸出口線 P0.0 ～ P0.7 P0口8位雙向口線 P1.0 ～ P1.7 P1口8位雙向口線 P2.0 ～ P2.7 P2口8位雙向口線 P3.0 ～ P3.7 P3口8位雙向口線 （2） 地址鎖存控制信號（ALE） 在系統(tǒng)擴(kuò)展時，ALE用于控制把P0口輸出的低8位地址送入鎖存器鎖存起來，以實現(xiàn)低位地址和數(shù)據(jù)的分時傳送。此外由于ALE是六分之一晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因為可作為外部時鐘或外部定時脈沖使用。 （3） 外部程序存儲器讀選通信號（/PSEN） 在讀外部ROM時/PSEN有效（低電平），以實現(xiàn)外部ROM單元的讀操作。 （4） 訪問程序存儲器控制信號（/EA） 當(dāng)/EA信號為低電平時，對ROM的讀操作限定在外部程序存儲器；而當(dāng)/EA信號為高電平時，則對ROM的讀操作是從內(nèi)部程序存儲器開始，并可延續(xù)至外部程序存儲器。 （5） 復(fù)位信號（RST） 當(dāng)輸入的復(fù)位信號延續(xù)2個機(jī)器周期以上高電平時即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位操作。 （6） 外接晶體引線端（XTAL1和XTAL2） 當(dāng)使用芯片內(nèi)部時鐘時，此二引線端用于外接石英晶體和微調(diào)電容；當(dāng)使用外部時鐘時，用于接外部時鐘脈沖信號。 （7） 地線（Vss） （8） +5V電源（Vcc） 以上就是89S52單片機(jī)芯片40條引腳的定義及簡單功能說明[2]。 4.2.2 信號引腳的第二功能 由于工藝及標(biāo)準(zhǔn)化等原因，芯片的引腳數(shù)目是有限制的，例如MCS-51系列單片機(jī)芯片引腳的數(shù)目是40條，但單片機(jī)為實現(xiàn)其功能所需要的信號數(shù)目卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過此數(shù)，因此就出現(xiàn)了供需問題。 解決這一問題唯一可行的辦法是“復(fù)用”，即給一些信號引腳賦予雙重功能。如果我們把前述的信號定義為引腳第一功能的話，則根據(jù)需要再定義的信號就是它的第二功能。第二功能信號定義主要集中在P3口線中，另外再加上幾個其它信號線。 （1） EPROM 存儲器程序固化所需要的信號 P3的8條口線都定義有第二功能，詳見表4-1。 表4-1 P3口線的第二功能 口線 第二功能 信號名稱 P3.0 RXD 串行數(shù)據(jù)接收 P3.1 TXD 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 P3.2 /INT0 外部中斷0申請 P3.3 /INT1 外部中斷1申請 P3.4 T0 定時器/計數(shù)器0計數(shù)輸入 P3.5 T1 定時器/計數(shù)器1計數(shù)輸入 P3.6 /WR 外部RAM寫選通 P3.7 /RD 外部RAM讀選通 有內(nèi)部EPROM的單片機(jī)芯片（例如87C51），為寫入程序需提供專門的編程脈沖和編程電源，它們也是由信號引腳以第二功能的形式提供的，即： 編程脈沖： 30腳（ALE//PROG） 編程電壓（25V）：31腳（/EA/VPP） （2） 備用電源引入 MCS-51單片機(jī)的備用電源也是以信號引腳第二功能的方式由9腳（RST/VPD）引入的。當(dāng)電源發(fā)生故障，電壓降低到下限值時，備用電源經(jīng)此端向內(nèi)部RAM提供電壓，以保護(hù)內(nèi)部RAM中的信息不丟失。 4.3 單片機(jī)與微型打印機(jī)的接口 4.3.1微型打印機(jī)TPμP-40A的主要性能、接口要求及時序 TPμP-40A是一種單片機(jī)控制的微型智能打印機(jī)。每行打印40個字符[3]。 （1） TPμP-40A主要技術(shù)性能 ① 采用單片機(jī)控制，具有2KB控達(dá)程序標(biāo)準(zhǔn)的Centronic并行接口。 ② 具有較豐富的打印命令，命令代碼均為單字節(jié)，格式簡單。 ③ 可產(chǎn)生全部標(biāo)準(zhǔn)的ASCII代碼字符，以及128個非標(biāo)準(zhǔn)字符和圖符。有16個代碼字符（6×7點(diǎn)陣）可由用戶通過程序自行定義。并可通過命令用此16個代碼字符去更換任何駐留代碼字型，以便用于多種文字的打印。 ④ 可打印出8×240點(diǎn)陣的圖樣（漢字或圖案點(diǎn)陣）。代碼字符和點(diǎn)陣圖樣可在一行中混合打印。 ⑤ 字符、圖符和點(diǎn)陣圖可以在寬和高的方向放大為×2、×3、×4倍。 ⑥ 每行字符的點(diǎn)行數(shù)（包括字符的行間距）可用命令更換。即字符行間距空點(diǎn)行在0～256間任選。 ⑦ 帶有水平和垂直制表命令，便于打印表格。 ⑧ 具有重復(fù)打印同一字符命令，以減少輸送代碼的數(shù)量。 ⑨ 帶有命令格式的檢錯功能。當(dāng)輸入錯誤命令時打印機(jī)立即打印錯誤信息代碼。 （2） 接口信號 TPμP-40A微型打印機(jī)與單片機(jī)間是通過一條20芯扁平電纜及接插件相連（如圖4-3所示）。打印機(jī)有一個20線扁平插座，信號引腳排列如表4-2所示： 表4-2 打印機(jī)信號引腳排列 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 GND GND GND GND GND GND GND GND /ACK /ERR /STB DB0 DB1 DB2 DB3 DB4 DB5 DB6 DB7 BUSY 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 ●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●● 插入 扁平電纜 插頭 從打印機(jī)背面視圖 圖4-3 扁平電纜和插件接口 2 20 19 1 其中： ① DB0～DB7:數(shù)據(jù)線，單向傳輸，由單片機(jī)輸入給打印機(jī)。 ② /STB（STROBE）：數(shù)據(jù)選通信號。在該信號的上升沿時，數(shù)據(jù)線上的8位并行數(shù)據(jù)被打印機(jī)讀入機(jī)內(nèi)鎖存。 ③ BUSY：打印機(jī)“忙”狀態(tài)信號。當(dāng)該信號有效（高電平）時，表示打印機(jī)忙于處理數(shù)據(jù)。此時，單片機(jī)不得使STB信號有效，向打印機(jī)送入新的數(shù)據(jù)。 ④ /ACK：打印機(jī)的應(yīng)答信號。低電平有效，表明打印機(jī)已取走數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)。 ⑤ /ERR：“出錯”信號。送入打印機(jī)的命令格式出錯時，打印機(jī)立即打印一行出錯信息提示出錯。在打印出錯信息之前該信號線出現(xiàn)一個負(fù)脈沖，脈沖寬度為30μs。 （3） 接口信號時序[4] 20ns 50ns NEXTXT 0～50ns ﹥6μs BUSY 時間不定 （不同命令、數(shù)據(jù)而異） 20～30μs DB0～DB7 /STB /ACK 圖4-4接口信號時序圖 接口信號時序如圖4-4所示。選通信號/STB寬度需大于0.5μs。/ACK應(yīng)答信號可與/STB信號作為一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號，可使用/STB與BUSY作為一對應(yīng)答聯(lián)絡(luò)信號[5]。 4.3.2 字符代碼及打印命令 TPμP-40A全部代碼共256個，其中00H無效，代碼01H～0FH為打印命令；代碼10H～1FH為用戶自定義代碼；代碼20H～7FH為標(biāo)準(zhǔn)ASCII代碼；代碼80H～FFH為非ASCII代碼，其中包括少量漢字、希臘字母、塊圖圖符和一些特殊的字符。 （1） 字符代碼 TPμP-40A中全部字符代碼為10H～FFH，回車換行代碼0DH為字符串的結(jié)束符。但當(dāng)輸入代碼滿40個時，打印機(jī)自動回車。幾個例子如下： ① 打印“＄2356.73” 輸送代碼串為：24，32，33，35，36，2E,37,33,0D。 ② 打印“23.7㎝” 輸送代碼為：32，33，2E,37,63,6D,9D,0D。 ③ 打印“This is Micro-Printer” 輸送代碼串為：54H,68H, 69H,73H, 20H,69H,73H,20H, 4DH,69H,63H,72H, 6FH,2DH,70H,72H,69H,6EH,74H,65H,72H,2EH,0DH。 （2） 打印命令 打印命令由一個命令字和若干個參數(shù)字節(jié)組成，命令結(jié)束符為0DH，除下述表中代碼06H的命令必須用它外，均可省略。TPμP-40A命令代碼及功能見表4-3。 表4-3 TPμP-40A命令代碼及功能 命令代碼 命令功能 01H 打印字符、圖等，增寬（×1、×2、×3、×4） 02H 打印字符、圖等，增高（×1、×2、×3、×4） 03H 打印字符、圖等，寬和高同時增加（×1、×2、×3、×4） 04H 字符間距更換或定義 05H 用戶自定義字符點(diǎn)陣 06H 駐留代碼字符點(diǎn)陣式樣更換 07H 水平（制表）跳區(qū) 08H 垂直（制表）跳行 09H 恢復(fù)ASCII代碼和清輸入緩沖區(qū)命令 0AH 一個空格后回車換行 0BH～0CH 無效 0DH 回車換行/命令結(jié)束 0EH 重復(fù)打印同一字符命令 0FH L打印點(diǎn)陣圖命令 （3） 命令非法時的出錯顯示 當(dāng)主機(jī)向TPμP-40A輸入非法命令時，打印機(jī)即打印出錯代碼。其意義為： ERROR0: 放大系數(shù)出界，即放大倍數(shù)是1，2，3和4以外的數(shù)字。此錯誤出現(xiàn)在 01H,01H,03H命令時。 ERROR1：定義代碼非法。用戶自定義代碼不是10H～1FH. ERROR2：非法換碼命令。換碼命令只能用10H～1FH去代換駐留字符代碼，否則為非法。 ERROR3：繪圖命令錯誤。指定圖形字節(jié)數(shù)為0或大于240。 ERROR4：垂直指標(biāo)命令錯誤。指定空行數(shù)為零[6]。 4.3.3 TPμP-40A與MCS-51單片機(jī)接口設(shè)計 TPμP-40A是智能打印機(jī)，其控制電路由單片機(jī)構(gòu)成，在輸入電路中有鎖存器，在輸出電路中有三態(tài)門控制。因此可以不通過I/O口直接與單片應(yīng)用系統(tǒng)的總線連接，即打印機(jī)的數(shù)據(jù)線可以以外部I/O口的形式與MCS-51系列單片機(jī)的P0口相連。如圖4-5所示：TPμP-40A沒有讀、寫信號線，只有一對握手線/STB、BUSY，因此，用一根地址線（使用P2.7）來控制讀寫信號選通 /STB和讀取打印機(jī)的BUSY狀態(tài)[7]。 32 33 34 35 36 37 38 39 20 26 3 5 7 9 11 13 /WR P2.7 /RD P0.7 89S52 P0.0 GND /STB BUSY DB7 TPμP-40A DB0 GND ≧1 ≧1 1 16 19 17 15 17 28 圖4-5 單片機(jī)和微型打印機(jī)的接口 4.4 單片機(jī)與液晶顯示器的接口 顯示器部分是由液晶顯示控制行、列驅(qū)動器和HY128*64液晶顯示器組成的[8]。 4.4.1 液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的特點(diǎn) HD61202液晶顯示控制驅(qū)動器是一種帶有驅(qū)動輸出的圖形液晶顯示控制器，它可直接與8位微處理器相連，它可與HD61203配合對液晶屏進(jìn)行行、列驅(qū)動。HD61202是一種帶有列驅(qū)動輸出的液晶顯示控制器，它可與行驅(qū)動器HD61203配合使用，組成液晶顯示驅(qū)動控制系統(tǒng)。 （1） 內(nèi)藏64×64=4096位顯示RAM，RAM每位數(shù)據(jù)對應(yīng)LCD屏上一個點(diǎn)的亮暗狀態(tài)； （2） HD61202是列驅(qū)動器，具有64路列驅(qū)動輸出； （3） HD61202讀、寫操作時序與68系列微處理器相符，因此它可直接與68系列微表4-4 與微處理器的接口信號引腳功能 引腳符號 狀態(tài) 引腳名稱 功能 CS1,CS2,CS3 輸入 芯片片選端 CS1和CS2低電平選通，CS3高電平選通。 E 輸入 讀寫使能信號 在E下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存（寫）入HD61202；在E高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出 R/W 輸入 讀寫選擇信號 R/W=1為讀選通，R/W=0為寫選通 RS 輸入 數(shù)據(jù)、指令選擇信號 RS=1為數(shù)據(jù)操作 RS=0為寫指令或讀狀態(tài) DB0-DB7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 RST 輸入 復(fù)位信號 復(fù)位信號有效時，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為0，RST可跟MPU相連，由MPU控制；也可直接接VDD，使之不起作用。 處理器接口相連； （4） HD61202的占空比為1/32--1/64。 4.4.2液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的引腳功能 HD61202的與各種器件信號的引腳功能如表4-4，表4-5，表4-6所示： 表4-5 與HD61203接口信號引腳功能 M 輸入 交流驅(qū)動波形信號 FRM 輸入 幀同步信號 CL 輸入 鎖存行顯示數(shù)據(jù)的同步信號 該信號上升沿時鎖存數(shù)據(jù)，同時改變顯示輸出地址 Ф1,Ф2 輸入 內(nèi)部操作時鐘信號 Y1-Y64 液晶顯示驅(qū)動端 VDD，VSS 內(nèi)部邏輯電源 VEE1，VEE2 液晶顯示驅(qū)動電路的電源 常令VEE1=VEE2 V1L-V4L，V1R-V4R 液晶顯示驅(qū)動電壓 其電壓值均在VCC和VEE之間，常令V1L=V1R，V2L=V2R，V3L=V3R， V4L=V4R ADC 決定Y1-Y64與液晶屏的連接順序 ADC=1JF,Y1=$0,Y64=$63 ADC=0時，Y1=$63,Y64=$0 該引腳直接接VCC或GND即可 表4-6 與LCD接口信號引腳功能 4.4.3液晶顯示控制驅(qū)動器HD61202的指令系統(tǒng) HD61202的指令系統(tǒng)比較簡單，總共只有七種?，F(xiàn)分別介紹如下： （1） 顯示開/關(guān)指令 表4-7 顯示開/關(guān)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 當(dāng)DB0=1時，LCD顯示RAM中的內(nèi)容；DB=0時，關(guān)閉顯示。 （2） 顯示起始行（ROW）設(shè)置指令 表4-8 顯示起始行設(shè)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 1 顯示起始行（0-63） 該指令設(shè)置了對應(yīng)液晶屏最上一行的顯示RAM的行號，有規(guī)律的改變顯示起始行，可以使LCD實現(xiàn)顯示滾屏的效果。 （3） 頁（RAGE）設(shè)置指令 表4-9 頁設(shè)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1 頁號（0-7） 顯示RAM共64行，分8頁，每頁8行。 （4） 地址（Y Address）設(shè)置指令 表4-10 地址設(shè)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 1 顯示列地址（0-63） 設(shè)置了頁地址和列地址，就唯一確定了顯示RAM中的一個單元，這樣MCU就可以用讀、寫指令讀出該單元中的內(nèi)容或向該單元寫進(jìn)一個字節(jié)數(shù)據(jù)。 （5） 讀狀態(tài)指令 表4-11 讀狀態(tài)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 0 BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0 該指令用來查詢HD61202的狀態(tài)，各參量含義如下： BUSY：1-內(nèi)部在工作 0-正常狀態(tài) ON/OFF：1-顯示關(guān)閉 0-顯示打開 REST： 1-復(fù)位狀態(tài) 0-正常狀態(tài) 在BUSY和REST狀態(tài)時，除讀狀態(tài)指令外，其它指令不對HD61202產(chǎn)生作用。在對HD61202操作之前要查詢BUSY狀態(tài)，以確定是否可以對HD61202進(jìn)行操作。 （6） 寫數(shù)據(jù)指令 表4-12 寫數(shù)據(jù)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 寫 數(shù) 據(jù) （7） 數(shù)據(jù)指令 讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動增一，必須注意的是，進(jìn)行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會讀出所要讀的單元中的。 表4-13 數(shù)據(jù)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 讀 顯 示 數(shù) 據(jù) 4.4.4 HY-12864的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn) HY-12864是使用HD61202作為列驅(qū)動器，同時使用HD61203作為行驅(qū)動器的液 晶模塊[9]。由于HD61203不與MCU發(fā)生聯(lián)系，只要提供電源就能產(chǎn)生行驅(qū)動信號和各種同步信號，比較簡單。下面主要介紹以下HY12864這個模塊的邏輯電路圖。HY-12864共有兩片HD61202和一片HD61203，如下圖4-6所示： 振蕩電路 64行 LCD 64 列 64列 控制 同步脈沖 DB0-DB7 Vee BL+ BL- Vss Vdd Vo RS R/WE DB0 DB1… DB7 CS1 CS2 RES 圖4-6 邏輯電路圖 在HY-12864中，兩片HD61202的ADC均接高電平，RST也接高電平，這樣在使用HY-12864時就不必再考慮這兩個引腳的作用。/CSA跟HD61202（1）的/CS1相連；/CSB跟HD61202（2）的CS1相連，因此/CSA、/CSB選通組合信號為/CSA，/CSB=01選通（1），/CSA，/CSB=10選通（2）。對于HY-12864只要供給VDD、VSS和V0即可，HD61202和HD61203所需電源將有模塊內(nèi)部電路在VDD和V0、VSS的作用下產(chǎn)生的[10]。 4.4.5 HY-12864的應(yīng)用 圖4-7 接口電路原理圖 上面是液晶顯示器HY12864 與單片機(jī)89S52的接口電路?？刂齐娐窞橹苯釉L問方式的接口電路[11]。電路原理圖如上圖所示： 單片機(jī)的P0端口直接與顯示器的數(shù)據(jù)端口相連；電位器用來調(diào)節(jié)顯示器屏幕亮度，而負(fù)電源由顯示器本身提供；單片機(jī)的讀寫信號端口通過與非門控制顯示器的讀寫使能端，高電平時數(shù)據(jù)被讀出，下降沿時數(shù)據(jù)被鎖存即寫入列驅(qū)動器；P2.3口控制芯片片選端（第二個列驅(qū)動器），P2.2口控制芯片片選端（第一個列驅(qū)動器），且二者均為低電平有效；P2.1口控制讀寫選通信號，輸入低電平時寫選通，本設(shè)計不需讀入，所以只要低電平即可；P2.0口控制數(shù)據(jù)指令選擇信號，高電平為數(shù)據(jù)操作，低電平寫指令或讀狀態(tài)，即先為0寫入控制字再為1寫入數(shù)據(jù)代碼確定什么字。 4.5 鍵盤部分 4.5.1 單片機(jī)鍵盤和鍵盤接口概述 單片機(jī)使用的鍵盤可分為獨(dú)立式和矩陣式兩種。獨(dú)立式實際上就是一組相互獨(dú)立的按鍵，這些按鍵可直接與單片機(jī)的I/O接口連接，其方法是每個按鍵獨(dú)占一條口線，接口簡單[12]。矩陣式鍵盤也稱行列式鍵盤，因為鍵的數(shù)目較多，所以鍵按行列組成矩陣（如圖4-8所示）。 圖4-8 鍵盤接口電路圖 按一個鍵到鍵的功能被執(zhí)行主要應(yīng)包括兩項工作：一是鍵的識別，即在鍵盤中找出被按的是哪個鍵，另一項是鍵功能的實現(xiàn)。第一項工作是使用接口電路實現(xiàn)的，而第二項工作則是通過執(zhí)行中斷服務(wù)程序來完成。下面來介紹鍵盤接口問題[13]。 具體來說，鍵盤接口應(yīng)完成以下操作功能： a 鍵盤掃描，以判定是否有鍵被按下（稱之為“閉合鍵”）。 b 鍵識別，以確定閉合鍵的行列位置。 c 產(chǎn)生閉合鍵的鍵碼。 d 排除多鍵、串鍵（復(fù)按）及去抖動。 這些內(nèi)容通常是以軟硬件結(jié)合的方式來完成的，即在軟件的配合下由接口電路來完成。但具體那些由硬件完成由軟件完成，要看接口電路的情況。總的原則是，硬件復(fù)雜軟件就簡單，硬件簡單軟件就得復(fù)雜一些。 可以為MCS-51單片機(jī)實現(xiàn)鍵盤接口的方法和接口芯片有： a 使用單片機(jī)芯片本身的并/串行口 b 使用通用接口芯片（例如8255、8155等）/專用接口芯片8279 4.5.2 單片機(jī)鍵盤接口和鍵功能的實現(xiàn) （1） 鍵盤接口處理內(nèi)容 ① 鍵掃描 鍵盤上的鍵按行列組成矩陣，在行列的交點(diǎn)上都對應(yīng)有一個鍵。為判定有無鍵被按下（閉合鍵）以及被按鍵的位置，可使用兩種方法：掃描法和翻轉(zhuǎn)法，其中以掃描法使用較為普遍。因此下面以掃描法為例，說明查找閉合鍵的方法?，F(xiàn)以圖4-9所示的4行×4列鍵盤為例，對鍵掃描進(jìn)行說明。 輸入口 1 1 1 1 0 1 1 1 +5V 輸出口 （a） （b） 輸入口 輸出口 1 1 1 1 1 0 1 1 +5V 1 1 0 1 1 1 0 1 輸入口 +5V 輸出口 （c） 圖4-9 鍵掃描法示意圖 首先是判定有沒有鍵被按下。如圖4-9所示，鍵盤的行線一端經(jīng)電阻接+5V電源,另一端接單片機(jī)的輸入口線。各列線的一端接單片機(jī)的輸出口線，另一端懸空。為判定有沒有鍵被按下，可先經(jīng)輸出口向所有列線輸出低電平，然后再輸入各行線狀態(tài)。若行線狀態(tài)中有低電平，則表示有鍵被按下。然后再判定被按鍵的位置。因為在鍵盤矩陣中有鍵按下時，被按鍵處的行線和列線被接通，使穿過閉合鍵的那條行線變?yōu)榈碗娖?。假定圖4-9中A鍵被按下，則判定鍵位置的掃描是這樣進(jìn)行的： 先使輸出口輸出0EH，然后輸入行線狀態(tài)，測試行線狀態(tài)中是否有低電平（圖4-9（a））。如果沒有低電平，再使輸出口輸出0DH，再測試行線狀態(tài)（圖4-9（b））。到輸出口輸出0BH時，行線中有狀態(tài)為低電平者，則閉合鍵找到（圖4-9（c）），通過此次掃描的行線值和列線值就可以知道閉合鍵的位置。至此行掃描似乎可以結(jié)束，但實際上掃描往往要繼續(xù)進(jìn)行下去，以發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的多鍵同時被按下。 ② 去抖動 當(dāng)掃描表明有鍵被按下之后，緊接著應(yīng)進(jìn)行去抖動處理。因為常用鍵盤的鍵實 際上就是一個機(jī)械開關(guān)結(jié)構(gòu)，被按下時，由于機(jī)械接觸點(diǎn)的彈性及電壓突跳等原因，在觸點(diǎn)閉合或斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動，如圖4-10所示。抖動時間長短與鍵的機(jī)械特性有關(guān)，一般為5～10ms。而鍵的穩(wěn)定的閉合時間和操作者按鍵動作有關(guān)，大約為十分之幾到幾秒不等。 鍵按下 前沿抖動 后沿抖動 圖4-10 鍵閉合和斷開時的電壓抖動 ③ 鍵碼計算 被按鍵確定下來之后，接下來的工作是計算閉合鍵的鍵碼，因為有了鍵碼，才能通過散轉(zhuǎn)指令把程序執(zhí)行轉(zhuǎn)到閉合鍵所對應(yīng)的中斷服務(wù)程序上去。也可以直接使用該閉合鍵的行列值組合產(chǎn)生鍵碼，但這樣做會使各子程序的入口地址比較散亂，給JMP指令的使用帶來不便。所以通常都是以鍵的排列順序安排鍵號，例如，圖4-11所示的鍵號是按從左到右從上到下的順序編排的。 這樣安排，使鍵碼既可以根據(jù)行號列號以查表求得，也可以通過計算得到。按圖4-11所示的鍵碼編排規(guī)律，各行的首號依次是00H，04H，08H，0CH，如列號按0～3順序，則鍵碼的計算公式為： 鍵碼=行首號+列號 00H 01H 02H 03H 04H 05H 06H 07H 08H 09H 0AH 0BH 0CH 0DH 0EH 0FH 圖4-11 鍵號排列 ④ 等待鍵釋放 計算鍵碼之后，再以延時后進(jìn)行掃描的方法等待鍵釋放。等待鍵釋放是為了保證鍵的一次閉合僅進(jìn)行一次處理。 綜上所述，鍵盤接口處理的核心內(nèi)容是測試有無閉合鍵，對閉合鍵進(jìn)行去抖動處理，求得閉合鍵的鍵碼。這些操作內(nèi)容通常都是有軟硬件相結(jié)合的方法實現(xiàn)，但如果使用像8279這樣的專用接口芯片，可以大大簡化軟件。 為了使鍵盤操作更穩(wěn)定可靠，還可以加一些附加功能，例如屏蔽功能：在對一個閉合鍵已進(jìn)行處理時，再按下其它鍵不會產(chǎn)生影響；對于一個鍵，不管按下多長時間，僅執(zhí)行一次鍵處理子程序等。 （2） 鍵盤接口的控制方式 在單片機(jī)的運(yùn)行過程中，何時執(zhí)行鍵盤掃描和處理，可有以下3種情況： ① 隨機(jī)方式，每當(dāng)CPU空閑時執(zhí)行鍵盤掃描程序。 ② 中斷方式，每當(dāng)有鍵閉合時才向CPU發(fā)出中斷請求，中斷響應(yīng)后執(zhí)行鍵盤掃描程序。 ③ 定時方式，每隔一定時間執(zhí)行一次鍵盤掃描程序，定時可由單片機(jī)定時器完成。 （3） 鍵處理子程序 在計算機(jī)中每一個鍵都對應(yīng)一個處理子程序，得到閉合鍵的鍵碼后，就可以根據(jù)鍵碼，轉(zhuǎn)相應(yīng)的鍵處理子程序（分支是使用JMP等散轉(zhuǎn)指令實現(xiàn)的），進(jìn)行字符、數(shù)據(jù)的輸入或命令的處理。這樣就可以實現(xiàn)該鍵所設(shè)定的功能[14]。 4.6電源模塊設(shè)計 4.6.1單元電源電路設(shè)計 為了能夠讓單片機(jī)和打印機(jī)更好，更穩(wěn)定地工作，采用了圖4-12所示單元電源電路，由電源變壓器、橋堆和濾波電容器所組成。電源變壓器的初級電壓輸入為220V，次級輸出電壓為12V[15] [16]。 由于單片機(jī)所需的是+5V電源，經(jīng)濾波電容和三端穩(wěn)壓集成電路MC7812后可得到+12V電壓，MC7812能將15V～25V的直流電壓變換成12V的穩(wěn)定電壓，在12V的電壓中含有少量的低頻成分和接收外界的高頻成分，再經(jīng)后一級濾波后送三端穩(wěn)壓集成 圖4-12 電源電路圖 電路LM317，LM317能將大于7V～15V的直流電壓變換成+5V的穩(wěn)定電壓并且提供的較大電流以保證打印機(jī)正常工作。同時由于電流較大導(dǎo)致三端穩(wěn)壓集成電路MC7812和LM317過熱，為了確保電路工作正常，給兩個芯片分別加上散熱片。 4.6.2直流穩(wěn)壓電源的檢測 本系統(tǒng)對電源要求高，因為穩(wěn)定性和可靠性在單片機(jī)的應(yīng)用中具有格外重要的意義。為了提高穩(wěn)定性，單片機(jī)的允許電壓變化范圍很寬。通常單片機(jī)使用5V電壓，所以采用較為復(fù)雜的穩(wěn)壓電源，電源電路的主要部件采用集成的三端穩(wěn)壓器件如LM317與MC7812，穩(wěn)壓電源輸入電壓范圍寬，輸出電壓穩(wěn)定，電流較大,抗干擾能力強(qiáng)，以滿足主控系統(tǒng)和微型打印機(jī)的要求[17]。 數(shù)字萬用表對穩(wěn)壓電源的測試結(jié)果，如表4-14所示： 輸入級（原） MC7812輸出 輸出級 +5V直流穩(wěn)壓電源 220V交流電壓 11.998 V 4.997V 表4-14 電壓測試 5 軟件部分 根據(jù)程序設(shè)計步驟流程圖（圖5-1），準(zhǔn)備本次設(shè)計所需要的整體流程圖和部分流程圖。 圖5-1 程序設(shè)計步驟流程圖 擬制設(shè)計任務(wù)書 建立或修改數(shù)學(xué)類型 確立算法 編制或修改流程圖 編制或修改程序 匯編通過 上機(jī)調(diào)試 調(diào)試通過 試運(yùn)行通過 完成 Y Y N 程序有大問題 N Y Y N 5.1 程序設(shè)計整體流程圖 通過對本設(shè)計的了解，可以知道軟件的主要作用是通過單片機(jī)來控制打印機(jī)、鍵盤、液晶顯示器三個外接設(shè)備。當(dāng)數(shù)據(jù)選通信號為上升沿時，單片機(jī)上的8位并行數(shù)據(jù)寫入到打印機(jī)內(nèi)鎖存；忙判斷信號BUSY為高電平時，此時，單片機(jī)不能向打印機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)打印機(jī)忙時，調(diào)用顯示，使液晶顯示屏顯示當(dāng)前打印的信息，并可通過按鍵來改變打印數(shù)值。 首先，進(jìn)行整個程序的初始化及清屏。當(dāng)有按鍵按下時，程序判斷是哪個鍵被按下，然后執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能，并調(diào)用液晶顯示器，顯示所打印的內(nèi)容；當(dāng)沒有鍵按下時，返回鍵盤掃描，再判斷是否有鍵被按下。 本次程序設(shè)計的整體流程圖，如圖5-2所示： Y 清屏 調(diào)用顯示 鍵盤掃描 判斷哪個鍵被按下 執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能 圖5-2 程序設(shè)計整體流程圖 初始化 N 鍵被按下 5.2 鍵處理的流程圖 鍵盤部分應(yīng)實現(xiàn)如下功能：首先，對鍵盤進(jìn)行掃描，判斷是否有鍵被按下。如果沒有，則轉(zhuǎn)回鍵盤掃描，看下次是否有鍵被按下；如果有鍵被按下，則先對鍵進(jìn)行去抖動，然后算出是哪個鍵被按下，再延時等待鍵釋放。因為每一個鍵都對應(yīng)一個處理子程序，得到閉合鍵的鍵碼后，就可以根據(jù)鍵碼，轉(zhuǎn)相應(yīng)的鍵處理子程序（分支是使用JMP等散轉(zhuǎn)指令實現(xiàn)的），進(jìn)行字符、數(shù)據(jù)的輸入或命令的處理。這樣就可以實現(xiàn)該鍵所設(shè)定的功能。 根據(jù)上述說明，畫出本次程序設(shè)計的鍵處理流程圖，如圖5-3所示： Y N 開始 鍵掃描 去抖動 鍵碼計算 JMP@A+DPTR A=00H 01＃鍵 處理程序 00＃鍵 處理程序 …＃鍵 處理程序 …＃鍵 處理程序 … A=01H A=‥H A=nnH 圖5-3 鍵處理流程圖 鍵釋放 有無鍵按下 Y N 6 顯示與測試結(jié)果 整個電路接通后，當(dāng)鍵盤中打印按鍵按下時，微型打印機(jī)開始工作，打印所設(shè)定的漢字，同時在液晶顯示屏上顯示所打印的內(nèi)容；當(dāng)打印完畢后，顯示屏上顯示打印完畢。當(dāng)按下第十五鍵時，顯示屏清屏并顯示漢字和“請輸入：”，微型打印機(jī)等待打印。當(dāng)按下數(shù)字鍵中任何一個時，顯示屏上顯示相應(yīng)數(shù)字同時微型打印機(jī)打印該數(shù)字。 具體打印顯示結(jié)果如下圖6-1所示： 按鍵選擇 液晶顯示器顯示 按 下 打印鍵 天津工程師范學(xué)院通信0201班曹寶爽畢業(yè)設(shè)計。 按 下 十五鍵 按 下 數(shù)字鍵1 天津工程師范學(xué)院通信0201班曹寶爽畢業(yè)設(shè)計。請輸入： 天津工程師范學(xué)院通信0201班曹寶爽畢業(yè)設(shè)計。請輸入：1 圖6-1 打印顯示示例 7 結(jié) 論 此設(shè)計體現(xiàn)了由單片機(jī)控制的微型打印機(jī)的眾多優(yōu)點(diǎn)：多功能超小體積，可用電池供電，設(shè)計緊湊，方便操作，可打印的內(nèi)容及其形式具有多樣性，節(jié)約資源（低耗材），耐用性強(qiáng)，打印精度高，且保證打印噪音低。在本次設(shè)計中，實現(xiàn)了利用微型打印機(jī)打印出一段固定的文字，并可以任意打印出0～9十個阿拉伯?dāng)?shù)字，同時在液晶顯示器上顯示所打印的內(nèi)容；在不超過單片機(jī)內(nèi)存的情況下，根據(jù)改編程序重新設(shè)定一些字符或者表格等，就可以將所設(shè)定的內(nèi)容打印且顯示出來。 在設(shè)計制作微型打印機(jī)控制電路的過程當(dāng)中，遇到了不少問題。例如，在打印過程中，會出現(xiàn)只打印出字的一半的情況，即字的上半部分不對應(yīng)該字的下半部分，原因是代碼順序調(diào)反；還有一種情況就是打印亂碼，原因是打印機(jī)對單片機(jī)造成干擾。而設(shè)計制作直流穩(wěn)壓電源時，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用三端集成穩(wěn)壓電路MC7805輸出的電壓雖然可以達(dá)到5V，但是提供的電流較小，使微型打印機(jī)無法正常工作。把MC7805換成大電流穩(wěn)壓器件LM317，可得到較大的電流。由于帶負(fù)載較重導(dǎo)致穩(wěn)壓器件本身過熱，因此在穩(wěn)壓器件上加了散熱片，防止器件過熱燒壞。本設(shè)計由于水平有限，電路及程序設(shè)計還有需要改進(jìn)的地方，在今后的學(xué)習(xí)和研究中，將繼續(xù)改進(jìn)完善。 另外在調(diào)試過程中，以保證作品實現(xiàn)功能準(zhǔn)確為前提，盡量做到電路簡單、美觀，效果好成本低，以增強(qiáng)其實用價值。 參考文獻(xiàn) [1] 李廣弟，朱月秀，王秀山．單片機(jī)基礎(chǔ)，第2版（修訂版），北京航空航天大學(xué)出版社，2001年，1-221． [2] 梅麗鳳，王艷秋，汪毓鐸等．單片機(jī)原理及接口技術(shù)，第1版，清華大學(xué)出版社 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最后還要感謝我生活以及學(xué)習(xí)了四年的學(xué)院，在這次畢業(yè)設(shè)計中提供給我們良好的環(huán)境以及便利的條件，讓我們?nèi)耐度氲竭@次畢業(yè)設(shè)計中。 再次感謝所有幫助過我的人們！并祝愿我們學(xué)院越來越美好！ 附錄1：程序 COM EQU 34H ;指令寄存器 DAT EQU 35H ;數(shù)據(jù)寄存器 CWADD1 EQU 8400H ;寫指令代碼地址（左）