基于單片機(jī)的噴墨打印機(jī)控制技術(shù)

摘要：介紹一種采用MCS51系列單片機(jī)控制驅(qū)動Hewlett Packard DESKJET 600/800系列噴墨打印機(jī)的硬件接口設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)方法。以控制打印機(jī)實(shí)現(xiàn)表格打印功能為例，給出了用C51語言編寫的一系列相關(guān)基本控制程序。

單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中最常用的輸出打印設(shè)備是微型打印機(jī)，例如TP系列、UP系列打印機(jī)等，對它們的控制技術(shù)也較為成熟。但是近年來隨著通用打印機(jī)的廣泛使用，微型打印機(jī)的缺點(diǎn)也日益明顯：一是通用性及互換性不強(qiáng)；二是打印輸出文檔的幅面過小，不便于裝訂及存檔。而通用打印機(jī)都配有國際標(biāo)準(zhǔn)并行接口(CENTRONICS)和串行接口(RS232／422)，紙張大小可任意選擇。這些特點(diǎn)是微型打印機(jī)所無法抗衡的。因此在越來越多的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中逐漸趨向于使用通用打印?魑?蠐∈涑鏨璞浮１疚慕檣芰艘MCS-51系列單片機(jī)為核心，通過CENTRONICS國際標(biāo)準(zhǔn)8位并行接口控制驅(qū)動HP-DJ 600／800系列噴墨打印機(jī)的硬件接口電路沒計(jì)方法及控制程序設(shè)計(jì)方法。

1 CENT日ONICS接口標(biāo)準(zhǔn)

HP-DJ 600／800 系列噴墨打印機(jī)采用與C正N-TRONICS標(biāo)準(zhǔn)兼容的并行打印機(jī)接口，接口各引腳信號的定義如表1所示。

表1 CENTRONICS接口信號

本著統(tǒng)一編址控制的原則，硬件原理如圖1所示。

本設(shè)計(jì)采用MCS-51系列的89C52型單片機(jī)，其內(nèi)部有8K字節(jié)的程序存儲器，盡可滿足本設(shè)計(jì)的程序、表格的存儲要求。在外部擴(kuò)展了一片數(shù)據(jù)存儲器62256作為打印數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，RAM62256的存儲容量為32K字節(jié)，可以存放大量的打印數(shù)據(jù)。從原理框圖可看出，RAM62256的片選CS端由單片機(jī)的P2．7口控制，因此RAM的地址范圍為：0000H～7FFFH。

本設(shè)計(jì)采用查詢方式進(jìn)行打印驅(qū)動控制，單片機(jī)與打印機(jī)的接口包括如下內(nèi)容：

(1)單片機(jī)的八位數(shù)據(jù)線通過74LS377鎖存后與打印機(jī)的八位數(shù)據(jù)線相連，傳送打印數(shù)據(jù)。單片機(jī)的P2．7口通過74LS04反相后與74LS377的G端相連，因此單片機(jī)向打印機(jī)傳送數(shù)據(jù)的口地址為8000H。

(2)單片機(jī)的P1．0口提供數(shù)據(jù)選通信號，它與打印機(jī)STB端連接，進(jìn)行將打印數(shù)據(jù)送打印機(jī)的選通控制。

(3)單片機(jī)的P1．1口接打印機(jī)的BUSY端，以BUSY信號作為打印機(jī)忙或閑狀態(tài)查詢信號。

3 單片機(jī)驅(qū)動控制打印機(jī)的軟件設(shè)計(jì)

3．1打印機(jī)的控制方法

系統(tǒng)上電后，當(dāng)需要打印的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上時，只要主機(jī)向打印機(jī)的STB端發(fā)一個負(fù)脈沖，就把數(shù)據(jù)送入了打印機(jī)。本設(shè)計(jì)對打印機(jī)的控制采取查詢等待方式。首先主機(jī)讀打印機(jī)BUSY線，如果BUSY為高電子則表示打印機(jī)正忙，禁止接收數(shù)據(jù)，需等待。當(dāng)打印機(jī)取走數(shù)據(jù)并處理完畢后，BUSY線被置為閑(低電平)，同時輸出應(yīng)答脈沖ACK通知主機(jī)，可以再次輸入數(shù)據(jù)。控制時序如圖2所示。

STB為數(shù)據(jù)選通信號，打印機(jī)在其上升沿時讀入數(shù)據(jù)。當(dāng)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)后，需要有0．5μs以上的延時才能向STB線發(fā)負(fù)脈沖，即圖2中的t1值不小于0．5μs；當(dāng)STB信號從高電平變?yōu)榈碗娮雍?，要保證負(fù)脈沖的寬度，亦即圖2中的t2值不小于0．5μs；當(dāng)STB信號從低電平變?yōu)楦唠娖胶螅ＷC有0．5μs以上的延時，亦即圖2中的t3值不小于0．5μs，以確保打印機(jī)將數(shù)據(jù)可靠讀入。控制流程見圖3所示。

無論打印機(jī)打印輸出的是文字還是圖形，主機(jī)向其發(fā)送的．皆是一系列以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)，因此如何向打印機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)是關(guān)鍵所在。以下為一數(shù)據(jù)發(fā)送程序?qū)?/p>

3．2 控制程序設(shè)計(jì)

HP-DJ 600／800系列噴墨打印機(jī)使用HP PCLLEVEL 3語言，而在單片機(jī)控制系統(tǒng)中使用十六進(jìn)制代碼。因此在以下程序設(shè)計(jì)中，將PCL命令全部替換為用十六進(jìn)制代碼表示。

在單片機(jī)實(shí)時控制系統(tǒng)中，打印機(jī)最常用的功能是將控制系統(tǒng)的測試結(jié)果打印出來。下面通過如何實(shí)現(xiàn)一張表格的打印來具體說明單片機(jī)控制驅(qū)動噴墨打印機(jī)的軟件設(shè)計(jì)方法。

需要打印的表格如表2所示。首先在windows界面的附件的畫圖中制作好如表2的表格，將其保存為文件名：REPORT．BMP，并且在向單片機(jī)的程序存儲器中燒寫程序代碼時將此BMP文檔代碼一并寫入，存放在以BMP_ADDR為起始地址的程序區(qū)內(nèi)。BMP_ ADDR的值由所制作的表格大小決定，表格的寬度和長度分別用paper_width和paper_length表示。