《畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的微型打印機(jī)的設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《畢業(yè)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的微型打印機(jī)的設(shè)計(jì)（55頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的微型打印機(jī)的設(shè)計(jì)專業(yè)：電子信息工程班級：2007 級 1 班姓名： 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄引 言.31 微型打印機(jī)的概述 .61.1 背景和意義 .61.2 微型打印機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀 .61.3 常見的微型打印機(jī).82 針式微型打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理.102.1 微型打印機(jī)的組成 .102.2 打印原理 .113 電路分析.133.1 硬件系統(tǒng)組成 .133.2 復(fù)位檢測電路 .143.3 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng) .153.4 驅(qū)動(dòng)放大電路 .173.5 打印同步信號檢測 .193.6 微型打印機(jī)通訊控制 .204 芯片資料及主要功能.224.1 單片機(jī)的介紹及應(yīng)用

2、 .224.2 芯片功能介紹 .234.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu) .244.4 引腳功能說明 .254.5 芯片主要性能 .274.6 芯片工作概況 .275 軟件設(shè)計(jì).305.1 打印格式 .305.2 程序設(shè)計(jì) .32結(jié) 論 .36致 謝 .37參考文獻(xiàn) .38 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）附 錄 .40附錄 1：原理圖 .40附錄 2：主要程序 .41 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 1摘 要本世紀(jì)以來，微型打印機(jī)廣泛使用在各個(gè)行業(yè)，比如儀器儀表、超級市場、便利店、郵政、銀行、煙草專賣、公用事業(yè)抄表、移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)、移動(dòng)政務(wù)系統(tǒng)等等。 微型打印機(jī)相對以往的大型打印機(jī)來說 ，有它自身的特點(diǎn) ，它不但體積小，

3、質(zhì)量輕，方便攜帶和安裝，而且打印速度也挺快， 特別是在一些特殊的地方大型的打印機(jī)沒辦法使用，微型打印機(jī)就有了用武之地。所以，微型打印機(jī)會(huì)隨著社會(huì)的發(fā)展而逐漸的被人們所接受，發(fā)揮著它獨(dú)有的作用。本文在分析微型打印機(jī)機(jī)芯M-150 II 結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了針點(diǎn)式微型打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理，提出了一種以單片機(jī)AT89C2051 為核心的微型打印機(jī)設(shè)計(jì)方案。本文在打印同步信號檢測、字庫芯片的選用、不同電平信號器件的混合接口、通訊接口、系統(tǒng)EMC 性能等方面較現(xiàn)有針點(diǎn)式微型打印機(jī)系統(tǒng)有所創(chuàng)新和改進(jìn)。這種基于單片機(jī)的微型打印機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，不僅具有良好 的打印速度和打印效果，還大大地簡化了硬件電路，節(jié)約了成本

4、，為 自己提供了一種低成本、高可靠性的產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)、微型打印機(jī)、M-150II、AT89C2051Abstract 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 2Since this century, micro printer has been widely used in many fields ,such as meters, super market, stores, mail, Bank, cigarette, mobile warning system, mobile policy affairs system, and so on. For the large print

5、er, micro printer have its own characteristics, It not only small volume, light quality, easy to carry and installation, and the printing speed also pretty quickly, especially the large printer couldnt be used in some special place, micro printer will have Climatically almost. So, micro printer will

6、 have a good opportunity with the development of society and gradually accepted by people, playing the role of its unique.This paper introduced the drive principle of the Micro Dot Printer and put forward a plan about how to design a Micro Dot Printer with the MCU AT89C2051 as the core, base on the

7、analysis of the structure of M-150 II. This article has great innovation and the improvement relative to existing Micro Dot Printer in the printing synchronized signal detection, in the selection of flash chip, in the mix connection of different signal level, in communication interface and in EMC pe

8、rformance of system, etc. This kind of printer system based on MCU not only has quicker printing speed and better printing effect but also simplifies the hardware circuit and reduces the cost greatly. The paper provides a kind of low cost and the redundant reliable product for me.Key words：MCU; Embe

9、dded System; Micro Printer; M-150II; AT89C2051 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 3引 言近年，隨著社會(huì)的高速發(fā)展，生活日新月異。人們的工作的也很繁雜，各種大大小小的公司都得到了很大的發(fā)展，公司在日常發(fā)展中難免需要打印各種各樣的文件和資料，所以各種各樣的打印機(jī)也得到很好的應(yīng)用，但許多打印機(jī)成本都很高，體積也比較大，而且性能以及其他的一些都不是很好，所以人們開 始研究新型的微型打印機(jī)， 微型打印機(jī)已經(jīng)走進(jìn)我們的生活中來了，它跟以往的大型打印進(jìn)來說，最大的優(yōu)點(diǎn)就是體積小，節(jié)約了空間，而且外觀優(yōu)美，性能可觀，而且價(jià)格相對以往的來說會(huì)便宜許多，性價(jià)比很高，其

10、特有的多份拷貝、復(fù)寫打印和連續(xù)打印功能，使許多專業(yè)打印領(lǐng)域?qū)ζ淝橛歇?dú)鐘。它越來越趨向于被設(shè)計(jì)成各種各樣的專業(yè)類型，用以打印各類專業(yè)性較強(qiáng)的報(bào)表、存折、發(fā)票、車票、卡片等輸出介質(zhì)。所以微型打印機(jī)的前景相當(dāng)可觀1。隨著對微型打印技術(shù)的不斷發(fā)展，各類微型打印機(jī)都存在著相對的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，各自都有自己的適用范圍。針式打印機(jī)在打印歷史的很長一段時(shí)間上曾經(jīng)占有著重要的地位，從9 針到 24 針，再到今天基本走出打印機(jī)歷史的舞臺(tái)，可以說針式打印機(jī)的歷史貫穿著這幾十年的始終。針式打印機(jī)之所以在很長一段時(shí)間內(nèi)能長時(shí)間的流行不衰，這與它相對低廉的價(jià)格、低級的打印成本和很好的易用性分不開的。當(dāng)然，它很低的打印質(zhì)量、很

11、大的工作噪聲也是它無法適應(yīng)高質(zhì)量、高速度的商用打印需要的原因。而本課題所研究的以M-150II 為機(jī)芯的微型打印機(jī)，在銀行、超市、商場、餐飲等用于菜單和票據(jù)打印還可以看見它的蹤影。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 4本文所研究的微打印機(jī)的控制主要應(yīng)用于出租車的計(jì)費(fèi)收據(jù)實(shí)時(shí)打印。根據(jù)目前的研究現(xiàn)狀，全球的出租車計(jì)費(fèi)系統(tǒng)已經(jīng)比較完備。性能穩(wěn)定，計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確的出租車計(jì)費(fèi)器已經(jīng)普遍應(yīng)用于國內(nèi)外出租車行業(yè)。很多出租車顧客乘坐出租車之后需要報(bào)銷，由于手撕發(fā)票的隨意性，發(fā)票金額往往與實(shí)際收費(fèi)不符，為了加強(qiáng)出租車行業(yè)的管理，提高服務(wù)質(zhì)量，有必要把出租車計(jì)費(fèi)收據(jù)用微型打印機(jī)實(shí)時(shí)打印出來，從而為消費(fèi)者索取報(bào)銷憑證提供

12、極大的方便！目前在這方面的技術(shù)研究已經(jīng)開始進(jìn)行，各種不同種類、不同型號的微型打印機(jī)已經(jīng)越來越多的進(jìn)入市場。然而，打印機(jī)并不能直接工作，必須有控制電路控制其按照一定的時(shí)序進(jìn)行打印。因此，進(jìn)一步研究的重點(diǎn)就在于車票的微打印機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)，這也正是本課題所要研究的內(nèi)容。本論文所完成的任務(wù)是在單片機(jī)上對微型打印機(jī)控制實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，得到最優(yōu)結(jié)果第 1 章微型打印機(jī)的概述，本章介紹了微型打印機(jī)的基礎(chǔ)知識及其發(fā)展。第 2 章針式打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理，本章簡要介紹了針式打印機(jī)組成及其打印的原理、打印方式。第 3 章硬件組成，本章主要介紹了復(fù)位檢測電路，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)放大電路，打印信號同步檢測及通訊

13、控制電路。第 4 章芯片資料及其功能，本章主要介紹芯片AT89C2051 的功能概述，引腳功能說明及其工作概況，進(jìn)一步了解芯片的使用及編程。第 5 章軟件設(shè)計(jì)，本章是全文的重點(diǎn)，通過前幾章的介紹對單片機(jī) 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 5對微打印機(jī)的控制提出了設(shè)計(jì)方法。首先，本章介紹了打印機(jī)的詳細(xì)工作原理及打印過程、打印格式。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)思路介紹了部分軟件設(shè)計(jì)方法，并總結(jié)出了主程序運(yùn)行流程圖。第 6 章結(jié)論，對全文進(jìn)行總結(jié)，并對該課題的前景進(jìn)行展望。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 61 微型打印機(jī)的概述1.1 背景和意義微型打印機(jī)應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在工業(yè)測控、醫(yī)療設(shè)備、電力系統(tǒng)、計(jì)價(jià)器以及商場

14、 超市餐飲等辦公設(shè)備中幾乎成為標(biāo)準(zhǔn)配置。微型打印機(jī)的種類很多，按打印方式可分針點(diǎn)式和熱敏兩種。熱敏打印機(jī)以打印速度快、噪聲小等優(yōu)點(diǎn)占領(lǐng)了微打的大部分應(yīng)用市場；而針點(diǎn)式微型打印機(jī)以其獨(dú)特的工作原理及性能在一些專業(yè)領(lǐng)域繼續(xù)應(yīng)用，無法替代。稅控收款機(jī)、計(jì)價(jià)器等一系列信息化金稅工程項(xiàng)目的實(shí)施，使得針點(diǎn)式微型打印機(jī)的需求穩(wěn)中有升2。本文在分析 M-150II 微型打印機(jī)機(jī)芯的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)原理的基礎(chǔ)上，對針點(diǎn)式微型打印機(jī)的開發(fā)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵細(xì)節(jié)做了詳盡的論述，盡可能設(shè)計(jì)一種簡單、實(shí)用的方案。1.2 微型打印機(jī)的發(fā)展和現(xiàn)狀微型打印機(jī)廣泛使用在各個(gè)行業(yè)，比如儀器儀表、超級市場、便利店、郵政、銀行、煙草專賣、公用事業(yè)

15、抄表、移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)、移動(dòng)政務(wù)系統(tǒng)等等。現(xiàn)在市面上有很多中微型打印機(jī)，各自都有自己的適用范圍。微型打印機(jī)包含很多種，下面就介紹下微型打印機(jī)的分類。按用途分類專用微型打印機(jī)：所謂專用微型打印機(jī)是指用于特殊用途的微型打印機(jī)，比如專業(yè)條碼微打，專業(yè)證卡微打等等，這些微打通常需要專業(yè)的軟 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 7件或驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行支持，或者只能配套一種或幾種特殊的設(shè)備才能工作， 通用微型打印機(jī)：通用的微型打印機(jī)使用范圍比較廣，可以支持很多種設(shè)備的打印輸出，很多所謂的印表機(jī)其實(shí)也是通用的微型打印機(jī)。 按打印方式分類針式微型打印機(jī)：針式微打采用的打印方式是打印針撞擊色帶將色帶的油墨印在打印紙上； 熱

16、敏微型打印機(jī)：熱敏的方式是用加熱的方式使涂在打印紙上的熱敏介質(zhì)變色； 熱轉(zhuǎn)印微型打印機(jī)等。熱轉(zhuǎn)印是將碳帶上的碳粉通過加熱的方式將碳粉印在打印紙上，目前除了條碼打印機(jī)和車票打印機(jī)，在其他領(lǐng)域國內(nèi)使用很少； 另外還有微型字模打印機(jī)，這種打印機(jī)多用在出租車上。 按工作場所分類便攜式微型打印機(jī)：便攜式微型打印機(jī)體積較小，電池供電，利用紅外或藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，當(dāng)然也使用串口；通常便攜式微型打印機(jī)又稱為便攜式票據(jù)打印機(jī)；主要用于各種移動(dòng)應(yīng)用：如政府部門的移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)，移動(dòng)執(zhí)法系統(tǒng)等現(xiàn)場打印執(zhí)法文書，另外如保險(xiǎn)行業(yè)的現(xiàn)場車輛定損系統(tǒng)打印定損單，還如戶外設(shè)備巡檢、物流系統(tǒng)交割單等等3； 臺(tái)式微型打印機(jī)：通

17、常置于桌面通過串口或并口接收數(shù)據(jù)打印；通常用于 POS 機(jī)打印小票或配合儀器儀表打印測試結(jié)果； 嵌入式微型打印機(jī)：嚴(yán)格說來，嵌入式微型打印機(jī)不能算一個(gè)完整產(chǎn)品，而是一個(gè)產(chǎn)品的部件，是個(gè)能只需要簡單安裝就能實(shí)現(xiàn)打印功能的模 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 8塊，常用于嵌入儀器儀表進(jìn)行打印，或者嵌入ATM 機(jī)，排隊(duì)機(jī)等打印。目前，我們國家的微型打印機(jī)的發(fā)展正在穩(wěn)步的前進(jìn)，我們應(yīng)該肯定它給我們帶來的方便，肯定它在我們生活中的作用，它的優(yōu)點(diǎn)我們應(yīng)該給予鼓勵(lì)，它的缺點(diǎn)我們應(yīng)該去發(fā)現(xiàn)，然后改進(jìn)它，早日讓他替代大型打印機(jī)，讓它在這個(gè)競爭激烈的舞臺(tái)上站穩(wěn)自己的腳步。針式微型打印機(jī)是比較常見的微型打印機(jī)，國內(nèi)很

18、早就有用EPSON 打印頭（打印機(jī)芯）生產(chǎn)的產(chǎn)品。針式打印機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、技術(shù)成熟、性能價(jià)格比好、消耗費(fèi)用低。雖然其噪聲較高、分辨率較低、打印針容易損壞，但近年來由于技術(shù)的發(fā)展，較大地提高了針式打印機(jī)的打印速度、降低了打印噪聲、改善了打印品質(zhì)，并使針式打印機(jī)向著專用化、專業(yè)化方向發(fā)展，使其在銀行存折打印、財(cái)務(wù)發(fā)票打印、記錄科學(xué)數(shù)據(jù)連續(xù)打印、條形碼打印、快速跳行打印和多份拷貝制作等應(yīng)用領(lǐng)域具有其他類型打印機(jī)不可取代的功能。針打有個(gè)好處就是打印的單據(jù)可以長時(shí)間保存，所以很多便利店中所用的微打印都是針式，并且因?yàn)獒樖酱蛴☆^控制簡單，可以采用比較便宜的控制板方案來生產(chǎn)，所以比較便宜4。1.3 常見的微型打

19、印機(jī)一、針式微型打印機(jī)：針式微型打印機(jī)式比較常見的微型打印機(jī)，國內(nèi)很早就有用 Epson 打印頭（打印機(jī)芯）生產(chǎn)的產(chǎn)品。針打有個(gè)好處就是打印的單據(jù)可以長時(shí)間保存，當(dāng)然，你選購的色帶上的油墨必須質(zhì)量好， 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 9所以很多便利店中所用的微打都是針打，并且因?yàn)獒樖酱蛴☆^控制簡單，可以采用比較便宜的控制板方案來生產(chǎn)，所以比較便宜。 二、熱敏微型打印機(jī)：針式微型打印機(jī)式也式比較常見的微型打印機(jī)，但比針式微型打印機(jī)出來得要晚。 熱敏打印機(jī)打印速度快，噪音小，打印頭很少出現(xiàn)機(jī)械損耗，并且不需要色帶，免去了更換色帶的麻煩。但它也有缺點(diǎn)，因?yàn)槠涫褂玫氖菬崦艏?，所以不能無限期保存，在避光

20、的條件下可以保存一年到五年，也有長效熱敏紙可以保存十年。 三、便攜式微型打印機(jī)：又稱便攜式票據(jù)打印機(jī)，便攜式微型打印機(jī)現(xiàn)在大部分采用的是藍(lán)牙數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，相比較早采用的IrDA 技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)，無方向性，較臺(tái)式微型打印機(jī)體積小，電池供電，能隨身攜帶使用。 四、臺(tái)式微型打印機(jī)：與便攜式微型打印機(jī)比較，其打印速度較高5。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 102 針式微型打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)原理2.1 微型打印機(jī)的組成EPSON M-150II 微型打印機(jī)機(jī)芯主要由直流電機(jī) (Motor)、測速感應(yīng)線圈(Timing Detector)、干簧管復(fù)位開關(guān) (Reset Detector)、電磁打印針(

21、Print Solenoid)ABCD、色帶、與電機(jī)連接的滑槽輪以及蝸桿等部分組成6。圖1 打印機(jī)終端分配 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 11微型打印機(jī)的終端分配如圖1 所示，對應(yīng)的 12 個(gè)腳分別為： 1.點(diǎn)反饋，即復(fù)位檢測端； 2.地；3.電機(jī)控制； 4.電機(jī)電源； 5.針頭電源；69.針頭 D、C、B、A；10.行反饋，即時(shí)間檢測端； 11.電源檢測。其中點(diǎn)反饋與行反饋分別控制單片機(jī)的一個(gè)I/O 口，點(diǎn)反饋用來在打印完一個(gè)點(diǎn)之后反饋下一點(diǎn)的信息，查詢下一個(gè)要打印的點(diǎn)；行反饋用來在打印完一行之后，控制打印機(jī)進(jìn)行走紙并且將針頭從右邊返回到左邊。M-150II 打印機(jī)一行可打印 96 個(gè)點(diǎn)，

22、若英文字符采用5 乘 7 點(diǎn)陣的話，則一行可打印 16 個(gè)字符，打印速度為 1 行/秒，它采用 45MM寬的普通打印紙打印，日常維護(hù)和更換較方便。它的可靠使用壽命為500000 行，體積很小，為 73.4mm 乘 42.6mm 乘 12.8mm，重量只有60g，非常適用于安裝在各種儀表內(nèi)部。2.2 打印原理打印時(shí)，單片機(jī)控制隔離開關(guān)給電機(jī)供電,電機(jī)帶動(dòng)滑槽輪及蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，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)走紙，另一方面驅(qū)動(dòng)色帶移動(dòng)。隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，測速感應(yīng)線圈輸出一個(gè)3V 的正弦信號，經(jīng)過整形電路后成為方波 ,方波再輸入到單片機(jī)以檢

23、測打印同步信號。打印頭每移動(dòng)一點(diǎn)行，單片機(jī)可以檢測到196 個(gè)高、低電平作為打印同步信號，其中前 96 個(gè)高、低電平對應(yīng)特定的打印點(diǎn)的位置，后72 個(gè)高、低電平對應(yīng)打印頭從最右端返回起始位置所用時(shí)間。打印針從方波的第 1 個(gè)高電平信號到第 96 個(gè)低電平信號按 A-B-C-D 的次序循環(huán)打 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 12印，直至完成一點(diǎn)行的打印任務(wù)。當(dāng)機(jī)頭滑架返回到最左邊時(shí)，磁鐵使干簧管閉合，單片機(jī)檢測到這一同步信號，開始下一點(diǎn)行的打印。正如前面所說的，針式打印機(jī)是依靠打印針擊打所形成色點(diǎn)的組合來實(shí)現(xiàn)規(guī)定字符和漢字打印的。因此，在打印方式上，針式打印機(jī)均采用字符打印和位圖像打印兩種打印方

24、式，其中字符打印方式是按照計(jì)算機(jī)主機(jī)傳來的打印字符（ ASCII 碼形式），由打印機(jī)自己從所帶的點(diǎn)陣字符庫中取出對應(yīng)字符的點(diǎn)陣數(shù)據(jù)（打印數(shù)據(jù)），經(jīng)過字型變換處理后，送往打印針驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行打??；而位圖像打印方式則是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行要打印數(shù)據(jù)的生成，并將生成的數(shù)據(jù)送往打印機(jī)，打印機(jī)不需要進(jìn)行打印數(shù)據(jù)的處理，可以直接將其打印出來。在這種方式下，計(jì)算機(jī)生成的打印數(shù)據(jù)可以是一幅圖像，也可以是漢字7。本文所研究的主要是微打印機(jī)的字符打印方式。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 133 電路分析3.1 硬件系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)主要由復(fù)位檢測電路、打印同步信號檢測電路、反相器及光耦電路、打印機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)晶振電路、

25、RS232 通訊電路等部分組成。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)，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)線圈產(chǎn)生的正弦信號輸入到單片機(jī)，用來控制打印針的動(dòng)作。本文主要設(shè)計(jì)了EPSON 打印頭驅(qū)動(dòng)控制電路的部分。該部分由單片機(jī)及其外圍晶振復(fù)位電路，反相器及光耦電路，打印機(jī)驅(qū)動(dòng)電路等部分組成，其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2 所示。 AT89C2051 通訊電路反相器及光耦電路打印機(jī)驅(qū)動(dòng)電路打印同步信號檢測電路單片機(jī)晶振電路復(fù)位檢測電路圖2 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

26、 No 143.2 復(fù)位檢測電路AT89C2051 單片機(jī)與其它微控制器一樣，在啟動(dòng)時(shí)都需要復(fù)位，讓系統(tǒng)各部件處于確定的初始狀態(tài)，從初始態(tài)開始工作。復(fù)位信號從RST 引腳輸入到芯片內(nèi)的施密特觸發(fā)器中。當(dāng)系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)時(shí)，且振蕩器穩(wěn)定后，如果RST 引腳上有一個(gè)高電平并維持2 個(gè)機(jī)器周期（24 個(gè)振蕩周期），則 CPU 就可響應(yīng)并將系統(tǒng)復(fù)位。復(fù)位方式有手動(dòng)復(fù)位和上電自動(dòng)復(fù)位兩種。在本設(shè)計(jì)中，采用上電自動(dòng)復(fù)位，如圖3所示。復(fù)位工作原理：通電時(shí)，電容兩端相當(dāng)于短路，RST 引腳上為高電平，然后電源通過電阻對電容充電，RST 端電壓慢慢下降，降到一定電壓值以下，即為低電平，單片機(jī)開始正常工作8。

27、圖 3 復(fù)位檢測電路 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 153.3 直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)圖 4 DC 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路單片機(jī)通過 P1.0 的輸出控制電機(jī)的啟動(dòng)與停止，如圖4 所示。若P1.0 輸出為低，開關(guān)管 G1 導(dǎo)通，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動(dòng)；若P02 輸出為高，開關(guān)管 G1 關(guān)斷，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)， D2、D3 在制動(dòng)過程中可以起到電機(jī)反向電流保護(hù)作用。電路中用光耦P521 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)與感性負(fù)載與電機(jī)的隔離，大大增強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾能力9。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 16圖 5 電機(jī)與打印線圈的電壓關(guān)系根據(jù) Epson M-150II 開發(fā)手冊和實(shí)際調(diào)試情況可知，電機(jī)和打印線圈終端的電壓應(yīng)滿足如圖5 所示關(guān)系

28、，否則打印出的字符就會(huì)混亂，使人難以辨認(rèn) (關(guān)于打印線圈驅(qū)動(dòng)電路可參考附錄原理圖)。為了使打印出的字符效果更好，我們在G1 和 VCC 之間串入了 D1，用以降低電機(jī)兩端的電壓，使其電壓稍低于線圈的電壓。實(shí)踐證明：當(dāng)電機(jī)兩端的電壓略低于線圈的電壓時(shí)，打印出的字符效果更好，打印過程更穩(wěn)定些。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 173.4 驅(qū)動(dòng)放大電路此模塊是整個(gè)電路中最重要、最核心的部分，其設(shè)計(jì)如圖6 所示。I/O 驅(qū)動(dòng)能力主要指它使用輸出工作方式下的輸出電流和灌電流。負(fù)載越重,就需要更大的驅(qū)動(dòng)能力。如果單片機(jī)輸出口驅(qū)動(dòng)能力大于外部要求的就不用驅(qū)動(dòng)電路了。如用單片機(jī)啟動(dòng)一個(gè)繼電器,如果電流足夠當(dāng)然

29、可以驅(qū)動(dòng)繼電器。但事實(shí)上一般單片機(jī)都要用三極管作為驅(qū)動(dòng)，以小電流控制大電流。如果要使一個(gè)小功率的LED 發(fā)光當(dāng)然不再需要用三極管來放大電流了。而這里控制打印機(jī)的工作，驅(qū)動(dòng)電路則是非常重要的部分10。 為了加強(qiáng)驅(qū)動(dòng)能力，在這里采用的是復(fù)合管的形式。其中復(fù)合管 Q1、Q2 用來驅(qū)動(dòng)電機(jī)， Q3、Q4 和 Q5、Q6 分別用來驅(qū)動(dòng)針頭電源和針頭 D、針頭 C。圖 6 驅(qū)動(dòng)放大電路 1 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 18圖 7 驅(qū)動(dòng)放大電路 2光耦合器（optical coupler，英文縮寫為 OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以

30、，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（LED），使之發(fā)出一定波長的光，被光探測器接收而產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電光電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。如圖 7 所示，又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 19終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)

31、字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長，傳輸效率高。光耦合器是 70 年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號隔離、級間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的11。3.5 打印

32、同步信號檢測電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)線圈輸出幅值為3V 的正弦波，經(jīng) 10、11 兩端送出到晶體管整形為方波后送入P3.7，P3.7 檢測此方波作為打印同步信號，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8 所示。由圖可知： A、C 打針是在方波降低到來時(shí)沖打， B、D 打針在方波上升到來時(shí)沖打12。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 20圖 8 同步信號檢測3.6 微型打印機(jī)通訊控制圖 9 MAX3232 串口通訊模塊RS-232 協(xié)議： RS-232 是串行數(shù)據(jù)接口 標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由 電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的， RS-232 在 1962 年發(fā)布，命名為 EIA-232-E，作為

33、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠家產(chǎn)品之間的兼容。目前RS- 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 21232 是 PC 機(jī)與通信工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種串行接口。RS-232 被定義為一種在低速率串行通訊中增加通訊距離的單端標(biāo)準(zhǔn)。RS-232 采取不平衡傳輸方式，即所謂單端通訊。收、發(fā)端的數(shù)據(jù)信號是相對于信號地，如從 DTE 設(shè)備發(fā)出的數(shù)據(jù)在使用DB25 連接器時(shí)是 2 腳相對 7 腳（信號地）的電平。典型的RS-232 信號在正負(fù)電平之間擺動(dòng)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送端驅(qū)動(dòng)器輸出正電平在+5+15V，負(fù)電平在 -5-15V電平。當(dāng)無數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，線上為TTL，從開始傳送數(shù)據(jù)到結(jié)束，線上電平從 TTL 電平到 RS-

34、232 電平再返回 TTL 電平。接收器典型的工作電平在+3+12V 與-3-12V。RS-232 是為點(diǎn)對點(diǎn)（即只用一對收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的，其驅(qū)動(dòng)器負(fù)載為37k。所以 RS-232 適合本地設(shè)備之間的通信。MAX3232 是電荷泵芯片，可以完成兩路TTL/RS-232 電平的轉(zhuǎn)換，它的 9、10、11、12 引腳是 TTL 電平端，用來連接單片機(jī)的。而51系列單片機(jī)的 10、11 引腳是串口，連接 MAX232 的 TTL 電平端。此模塊是用得 MAX232 的 9 和 10 引腳13。圖中 C9 到 C12 四個(gè)電容構(gòu)成電壓泵，功能是產(chǎn)生 +12V 和-12V 兩個(gè)電壓，提供給 RS

35、-232 串口電平的需要。 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從 T1IN、T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS-232 數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT 送到電腦 DB9 插頭； DB9 插頭的 RS-232 數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN 輸入轉(zhuǎn)換 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、R2OUT 輸出，如圖 9 所示。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 224 芯片資料及主要功能AT89C2051 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 2k bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（PEROM）和 128bytes 的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易

36、失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8 位中央處理器和 Flash 存儲(chǔ)單元。另外89C2051 設(shè)計(jì)有 2 個(gè)程序保密位，保密位1 被編程之后，程序存儲(chǔ)器不能再被編程除非做一次擦除，保密位2 被編程之后，程序不能被讀出。4.1 單片機(jī)的介紹及應(yīng)用單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。目前，單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

37、主要包括：辦公自動(dòng)化設(shè)備；單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用；在實(shí)時(shí)過程控制中的應(yīng)用；單片機(jī)在日常生活及家用電器領(lǐng)域的應(yīng)用；在各類儀器儀表中引入單片機(jī)，使儀器儀表智能化，提高測試的自動(dòng)化程度和精度，簡化儀器儀表的硬件結(jié)構(gòu)，提高其性能價(jià)格比；在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信領(lǐng)域中的應(yīng)用；商業(yè)營銷設(shè)備；單片機(jī)在醫(yī)用設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用；汽車電子產(chǎn)品；航空航天系統(tǒng)和國防軍事、尖端武器等領(lǐng)域14. 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 23本次設(shè)計(jì)運(yùn)用的單片機(jī)型號是AT89C2051，下面對它進(jìn)行介紹 。4.2 芯片功能介紹AT89C2051 提供一下標(biāo)準(zhǔn)功能： 2K 字節(jié) Flash 閃速存儲(chǔ)器， 128字節(jié)內(nèi)部 RAM，15 個(gè)

38、 I/O 口線，兩個(gè) 16 位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè) 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串口通信口，內(nèi)置一個(gè)精密比較器，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)， AT89C2051 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU 的工作，但允許 RAM、定時(shí) /計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。AT89C2051 可以采用下面 2 種方法開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)：a、由于 89C2051 內(nèi)部程序存貯器為 Flash，所以修改它內(nèi)部的程序十分方便快捷，只要配備一個(gè)可以編程89C2051 的編程

39、器即可。調(diào)試人員可以采用程序編輯 -編譯-固化-插到電路板中試驗(yàn)這樣反復(fù)循環(huán)的方法，對于熟練的 MCS-51 程序員來說，這種調(diào)試方法并不十分困難。當(dāng)然這種調(diào)試不能夠了解片內(nèi)RAM 的內(nèi)容和程序的走向等有關(guān)信息。b、將普通 8031/80C31 仿真器的仿真插頭中 P1.0P1.7 和P3.0P3.6 引出來仿真 2051,這種方法可以運(yùn)用單步、斷點(diǎn)的調(diào)試方法，但是仿真不夠真實(shí)，比如， 2051 的內(nèi)部模擬比較器功能， P1 口、P3口的增強(qiáng)下拉能力等等。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 244.3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89C2051 是一帶有 2K 字節(jié)閃速可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）的低

40、電壓，高性能 8 位 CMOS 微處理器。它采用 ATMEL的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造并和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和閃速存儲(chǔ)器， ATMEL 的AT89C2051 是一強(qiáng)勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。 AT89C2051 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 2K 字節(jié)閃速存儲(chǔ)器， 128 字節(jié)RAM，15 根 I/O 口，兩個(gè) 16 位定時(shí)器，一個(gè)五向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行口，一個(gè)精密模擬比較器以及兩種可選 的軟件節(jié)電工作方式?？臻e方停止 CPU 工作但允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行工作口和中斷系

41、統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 254.4 引腳功能說明圖 10 AT89C2051 引腳圖AT89C2051 是一個(gè)有 20 個(gè)引腳的芯片，引腳圖如圖10 所示。與8051 內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比可發(fā)現(xiàn)， AT89C2051 減少了兩個(gè)對外端口（集P0、P2 口），使它最大可能的減少了對外引腳，因而芯片尺寸有所減小。其引腳主要功能如下：P1 口：P1 口是一組 8 位雙向 I/O 口，P1.2P1.7 提供內(nèi)部上拉電阻，P1.0 和 P1.1 內(nèi)部無上拉電阻，主要是考慮它們分別是內(nèi).scf部精密比較器的

42、同相輸入端（ AIN0）和反相輸入端（ AIN1），如果需要在外部接上拉電阻， P1 口輸出緩沖可吸收 20mA 電流并可直接驅(qū)動(dòng) LED。當(dāng) P1 口引腳寫入 “1”時(shí)可作輸入端，當(dāng)引腳P1.2P1.7用作輸入并被外部拉低時(shí)，它們將因內(nèi)部的上拉電阻而輸出電流。P1 口還在 Flash 閃速編程及程序校驗(yàn)是就受代碼數(shù)據(jù)。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 26P3 口：P3 口的 P3.0P3.5、P3.7 是帶有內(nèi)部上拉電阻的7 個(gè)雙向I/O 口。P3.6 沒有引出，它作為一個(gè)通用I/O 口但是不可訪問，但可作為固定輸入片內(nèi)比較器的輸出信號，P3 口緩沖器可吸收 20mA 電流。當(dāng) P3 口寫

43、入 “1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流。 P3 口能接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。并且還用于實(shí)現(xiàn) AT89C2051 特殊的功能，如表 1 所示：表 1 P3 口特殊功能I/O 引腳功能特性P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外中斷 0）P3.3INT1（外中斷 1）P3.4T0（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 0 外部輸入）P3.5T1（定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外部輸入）RST:復(fù)位輸入。 RST 引腳一旦變成兩個(gè)機(jī)器周期以上高點(diǎn)平，所有的 I/O 口都將復(fù)位到 “1”狀態(tài)，

44、當(dāng)振蕩器正在工作時(shí)，持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平便可完成復(fù)位，每個(gè)機(jī)器周期為12 個(gè)振蕩時(shí)鐘周期。XTAL1:振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端15。XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 274.5 芯片主要性能1、和 MCS-51 產(chǎn)品兼容； 2、2KB 可重編程 FLASH 存儲(chǔ)器（10000 次）； 3、2.7-6V 電壓范圍； 4、全靜態(tài)工作： 0Hz-24MHz； 5、2 級程序存儲(chǔ)器保密鎖定； 6、128*8 位內(nèi)部 RAM； 7、15 條可編程 I/O 線； 8、兩個(gè) 16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器； 9、6 個(gè)中斷源； 10、可編程串行通道； 1

45、1、高精度電壓比較器（ P1.0，P1.1，P3.6）； 12、直接驅(qū)動(dòng) LED 的輸出端口16。4.6 芯片工作概況空空閑閑模模式式：在空閑模式下， CPU 保持睡眠狀態(tài)而所有片內(nèi)的外設(shè)仍保持激活狀態(tài)，這種方式由軟件產(chǎn)生。此時(shí)，片內(nèi)RAM 和所有特殊功能寄存器的內(nèi)容保持不變?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬件復(fù)位終止。P1.0 和 P1.1 在不使用外部上拉電阻的情況下應(yīng)設(shè)置為“0”，或者在使用上拉電阻的情況下設(shè)置為 “1”。在用硬件復(fù)位終止空閑模式時(shí)，AT89C2051 通常從程序停止一直到內(nèi)部復(fù)位獲得控制之前的兩個(gè)機(jī)器周 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 28期處回復(fù)程序執(zhí)行。在這種情況

46、下片內(nèi)硬件禁止對內(nèi)部RAM 的讀寫，但允許對端口的訪問，要消除硬件復(fù)位終止空閑模式對端口意外寫入的可能，原則上進(jìn)入空閑模式指令的下一條指令不應(yīng)對端口引腳或外部存儲(chǔ)器進(jìn)行訪問。掉掉電電模模式式：在掉電模式下，振蕩器停止工作，進(jìn)入掉電模式的指令是最后一條被執(zhí)行的指令，片內(nèi) RAM 和特殊功能寄存器的內(nèi)容在終止掉電模式前被凍結(jié)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存器但不改變RAM 中的內(nèi)容，在 VCC 恢復(fù)到正常工作電平前，恢復(fù)應(yīng)無效，且必須保持一定時(shí)間以使振蕩器重啟并穩(wěn)定工作。P1.0 和 P1.1 在不使用外部上拉電阻的情況下應(yīng)設(shè)置為“0”，或者在使用外部上拉電阻時(shí)

47、應(yīng)設(shè)為 “1”。Flash 閃閃速速存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器：AT89C2051 是在擦除狀態(tài)下（即所有單元內(nèi)容均為FFH 時(shí)）用2K 字節(jié)的片內(nèi) PEROM 代碼存儲(chǔ)陣列進(jìn)行封裝微控制器，其程序存儲(chǔ)器是可反復(fù)編程的17。代碼存儲(chǔ)陣列一次編程一個(gè)字節(jié)，一旦陣列被編程，如需重新編程一個(gè)非空字節(jié)（空為：FFH），必須對整個(gè)存儲(chǔ)器陣列進(jìn)行電擦除。 Flash 閃速存儲(chǔ)器的編程和校驗(yàn)電路圖如圖11 和圖 12 所示： 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 29圖 11 編程電路圖 12 校驗(yàn)電路內(nèi)內(nèi)部部地地址址計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器：AT89C2051 內(nèi)部包含一個(gè) PEROM 編程地址計(jì)數(shù)器，它總在RST上升沿到來時(shí)復(fù)位到 0

48、00H，并在 XTAL1 引腳上出現(xiàn)正跳變脈沖時(shí)進(jìn)行加 1 計(jì)數(shù)。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 305 軟件設(shè)計(jì)5.1 打印格式M-150微型打印機(jī)有 4 個(gè)打印針（ A、B、C、D），單片機(jī)控制隔離開關(guān)給電機(jī)供電，電機(jī)帶動(dòng)滑槽輪及蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，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)走紙，另一方面驅(qū)動(dòng)色帶移動(dòng)。打印頭每移動(dòng)一點(diǎn)行，單片機(jī)可以檢測到196 個(gè)高、低電平作為打印同步信號，其中前96 個(gè)高、低電平對應(yīng)特定的打印點(diǎn)的位置，后72 個(gè)高、低電平對應(yīng)打印頭從最右端返回起始位置所用時(shí)間。打印針從方波的第1 個(gè)高電平信號到第 96 個(gè)

49、低電平信號按 A-B-C-D 的次序循環(huán)打印，直至完成一點(diǎn)行的打印任務(wù)。當(dāng)機(jī)頭滑架返回到最左邊時(shí),磁鐵使干簧管閉合，單片機(jī)檢測到這一同步信號，開始下一點(diǎn)行的打印，如圖13 所示。圖 13 沖打次序57 點(diǎn)陣： M-150微型打印機(jī)為機(jī)械式點(diǎn)陣打印機(jī)芯，其打印頭上有四個(gè)電磁鐵打針，水平安裝在同一滑架上。在微型直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)下，打針隨滑架水平移動(dòng)，四個(gè)打針一次通電、斷電，并且水平右移24個(gè)點(diǎn)位，則單方向打印出每行96 點(diǎn)的軌跡。打印頭返回時(shí)，自動(dòng)步進(jìn) 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 31送紙，打印頭往返 10 次可打印出 57 點(diǎn)陣 16 個(gè)字符，并且空 3 行點(diǎn)行，如圖 14 所示。圖 14 一點(diǎn)

50、行 (5+1)16每個(gè)打印點(diǎn)的直徑為 0.35mm，所打印出的 57 點(diǎn)陣字符寬1.8mm高 2.5mm。每個(gè)字符相隔 0.3mm，空 3 行點(diǎn)行的距離為1.0mm。詳細(xì)打印格式如圖 15 所示。 圖 15 打印格式 【單位： mm】每個(gè)字符由 57 點(diǎn)陣組成，每個(gè)字符右側(cè)空一點(diǎn)列，每行字符下面空一點(diǎn)行。為了對字符進(jìn)行定義，一個(gè)字符便看成68 的點(diǎn)陣組成，即 6 列每列 8 點(diǎn)，每一列由一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)表示，最高位在上。如圖16 所示。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 32圖 16 字符定義如上所述，每個(gè)字符可以由6 個(gè)十六進(jìn)制數(shù)據(jù)表示。即字符 “廣”可以定義為 02H，7CH，40H，C0H，

51、40H，00H。如此便完成了一個(gè)字符的定義， M-150 II 型微打印機(jī)有全部字符集及140 個(gè)自選自修改漢字。5.2 程序設(shè)計(jì)打印 57 點(diǎn)陣字符的時(shí)序圖如圖17 所示，首先由脈沖寬度為定時(shí)信號 TnTn+1 的打印脈沖 Pn 激勵(lì)打印針 A 工作，然后由脈沖寬度為定時(shí)信號 Tn+1Tn+2 的打印脈沖 Pn+1 激勵(lì)打印針 B 工作，同樣的打印針 C 被打印脈沖 Pn+2 激勵(lì)工作，打印針 D 被打印脈沖 Pn+3 激勵(lì)工作，接著打印針 A 再次被打印脈沖 Pn+4 所激勵(lì)。按照這樣的規(guī)律，打印針 A、B、C、D 依次被連續(xù)的打印脈沖所激勵(lì)，直到完成打印任務(wù)。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

52、No 33圖 17 打印時(shí)序圖系統(tǒng)控制軟件首要包括：主程序、打印機(jī)是否在線的子程序、判斷是何種機(jī)型的子程序、判斷滑架到達(dá)最左端的子程序、讀取數(shù)據(jù)的子程序和走紙與打印的子程序、通訊子程序等,其主程序流程框圖如圖18所示。定時(shí)信號打印針 A打印針 B打印針 C打印針 D針 A 電流 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 34關(guān)中斷，設(shè)置存儲(chǔ)器模式中斷觸發(fā)方式設(shè)置打開外部中斷 1串口初始化打印機(jī)初始化清零開啟中斷打印數(shù)據(jù)接收完否串口置低，關(guān)閉串口開始打印判斷走紙停止位置置低接收緩沖區(qū)關(guān)閉打印機(jī)電源關(guān)閉定時(shí)器 T0未完完開始圖 18 主程序流程圖 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 35主程序及注釋如下18：M

53、AIN: CLR EA MOV P1,#0FFH ;關(guān)閉輸出。 CLR RS0 CLR RS1 SETB IT1 ;INT1 置為下降沿觸發(fā)中斷 SETB IT0 SETB EX1 ;開啟中斷 INT1 檢測回車信號 MOV PCON,#00H MOV SCON,#50H ;開啟接收 MOV 20H,#00H SETB TOTAL_BIT MOV RD_TXD,#00H MOV P3,#0FFH ACALL DELL_5SMAIN0: ACALL QING_LINGMAIN1: SETB ES SETB EA MOV TMOD,#26H MOV TH1,#0FDH ;波特率設(shè)為 9600 MO

54、V TL1,#0FDH SETB TR1 ACALL DELL_5mS ACALL DELL_5mS SJMP MAIN2MAIN2: JNB RD_END,MAIN1 ;有無主命令發(fā)送到打印板？ CLR RD_END MOV SCON,#50H CLR POWER_PRT ACALL DELL_5S ACALL COLLECT ;判斷打印紙上走紙停止的位置LOOP_RET: MOV RD_TXD,#00H SETB POWER_PRT ;打印頭電源控制（低有效） CLR ET0 AJMP MAIN0 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 36結(jié) 論本文詳細(xì)介紹了應(yīng)用 AT89C2051 單片機(jī)控制

55、 M-150 II 微型打印機(jī)實(shí)現(xiàn)打印輸出的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)。經(jīng)過測試表明，利用設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)打印，并且能夠通過串口通信實(shí)現(xiàn)對打印機(jī)輸出的控制，打印結(jié)果正確無誤。通過定義不同的數(shù)組內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)對不同要求和不同內(nèi)容的打印功能。這種基于單片機(jī)的微型打印機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在保證打印速度和打印效果的前提下，大大地簡化了硬件電路，節(jié)約了成本，可以為使用者提供了種低成本、高可靠性的產(chǎn)品，在出租車計(jì)價(jià)器票據(jù)實(shí)時(shí)打印上也得到了廣泛應(yīng)用。 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 37致 謝首先感謝我的指導(dǎo)老 師武剛 老師，從構(gòu)思論文的一開始，他就以廣博的學(xué)識給予我精心的指導(dǎo)和熱情的幫助，在繁忙的工作之際多次審閱論文，對

56、論文提出了許多寶貴的修改意見，讓論文從最早期的工程描述性質(zhì)到現(xiàn)在的條理清晰，行文重點(diǎn)突出，無不體現(xiàn)出導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、一絲不茍的治學(xué)態(tài)度，在此 向武老師致以衷心的感謝 !在論文完成過程中，本人還得到了其他老師和同學(xué)的熱心幫助，本人向他們表示深深的謝意！最后向在百忙之中評審本文的各位專家、老師表示衷心的感謝！ 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 38參考文獻(xiàn)1常喜. 微型打印機(jī)在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用J. 科技廣場， 2007(1)：3-52 陳銘均 . 深入剖析針式打印機(jī) M. 北京：機(jī)械工業(yè) 出版社, 2011.5：30-503 劉西玲 . MCS-51 系列單片機(jī)與微型打印機(jī)的設(shè)計(jì) J. 電子技

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60、5P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719VCC20U2at89c2051123456789101112J2U311.0592MHzC120PC220P+5vR14103C310uVCCD54007D34148D44007Q58050Q38050Q48050Q18050Q78050B1C2E3Q98050Q28050Q68050Q88050R10103A1K2C3E4Ub4P521R4361R5361R3154R6154R7103Ub5P521R8361R9361Ub1P521

61、Ub2P521Ub3P521R11361R12361R13361R16332R19102R20102R17332R18332R21102R15103R2100/0.5WC51000U/16VD24148D14148R22103C6104C7104C8104制制制制制制制制制制制制 制制D制制C制制B制制A制制制制制制制制制制 制 C410412U1A4010634U1B401061011U1E401061213U1F4010689U1D4010656U1C40106R110KR235K1VCCK1SW-PB162738495J3DB9123J1CON3SCITXD0SCIR XD0VCCSCI

62、TXD0P3.1TXP3.1TXP3.0R XC1+1V+2C1_3C2+4C2_5V_6T2OUT7R2IN8R2OUT9T2IN10T1IN11R1OUT12R1IN13T1OUT14GND15VCC16U1A1MAX3232P3.0R XSCIRXD0C90.1ufC100.1ufC110.1ufC120.1ufC130.1uf 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 41附錄 2：主要程序NUM_DATA EQU 1BH 走紙 10 秒，延時(shí)次數(shù)。 2 字節(jié)。DATA_24 EQU 1CH ZHI_NUM EQU 1DHNUM_D EQU 1EHAD_SS EQU 1FHRD_END BIT

63、20H.0 ;接收完成標(biāo)志 1 有效HUI_CHE BIT 20H.1 ;回車標(biāo)志位 1 有效TOTAL_BIT BIT 20H.2 ;打印匯總發(fā)票標(biāo)志， 1 表示需要打印匯總發(fā)票，正常狀態(tài)下為 0ZHENG1 BIT 21H.7 ;針 1 緩沖區(qū)RD_TXD EQU 22H ;串口接收數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。 22H4CH 共 42 字節(jié)。COUNT_NUM EQU 4EH ;T0 50ms 定時(shí)計(jì)數(shù)器 2 字節(jié) 4EH4FHD1_1 EQU 50H ;P1.2 字庫緩沖區(qū) (4*6=24 字節(jié))演示字 6 個(gè)字節(jié)點(diǎn)陣字庫。D1_2 EQU 51H D1_3 EQU 52H D1_4 EQU 53H D

64、1_5 EQU 54H D1_6 EQU 55HD2_1 EQU 56HD2_2 EQU 57HD2_3 EQU 58HD2_4 EQU 59HD2_5 EQU 5AHD2_6 EQU 5BHD3_1 EQU 5CHD3_2 EQU 5DHD3_3 EQU 5EHD3_4 EQU 5FHD3_5 EQU 60HD3_6 EQU 61HD4_1 EQU 62HD4_2 EQU 63HD4_3 EQU 64HD4_4 EQU 65HD4_5 EQU 66HD4_6 EQU 67H 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 42C1_1 EQU 68H ;P1.3 字庫緩沖區(qū) (4*6=24 字節(jié))演示字 6

65、 個(gè)字節(jié)點(diǎn)陣字庫。C1_2 EQU 69H C1_3 EQU 6AH C1_4 EQU 6BH C1_5 EQU 6CH C1_6 EQU 6DH C2_1 EQU 6EHC2_2 EQU 6FHC2_3 EQU 70HC2_4 EQU 71HC2_5 EQU 72HC2_6 EQU 73HC3_1 EQU 74HC3_2 EQU 75HC3_3 EQU 76HC3_4 EQU 77HC3_5 EQU 78HC3_6 EQU 79HC4_1 EQU 7AHC4_2 EQU 7BHC4_3 EQU 7CHC4_4 EQU 7DHC4_5 EQU 7EHC4_6 EQU 7FHPOWER_PRT

66、BIT P1.7 ;打印頭電源控制（低有效） ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H LJMP IN_T0 ;外部中斷 0 ORG 000BH NOP AJMP T0_IN ;定時(shí)器 0 ORG 0013H ;外部中斷 1 PUSH ACC PUSH PSW SETB HUI_CHE POP PSW POP ACC RETI ORG 0023H ;串口 LJMP ES_IN ORG 0030H 沈陽大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） No 43MAIN: CLR EA MOV P1,#0FFH ;關(guān)閉輸出。 CLR RS0 CLR RS1 SETB IT1 ;INT1 置為下降沿觸發(fā)中斷 SETB IT0 SETB EX1 ;開啟中斷 INT1 檢測回車信號 MOV PCON,#00H MOV SCON,#50H ;開啟接收 MOV 20H,#00H SETB TOTAL_BIT MOV RD_TXD,#00H MOV P3,#0FFH ACALL DELL_5SMAIN0: ACALL QING_LINGMAIN1: SETB ES SETB EA MOV TMOD,#26H