简易微型打印机的设计
简易微型打印机的设计[20200406110507]
摘 要
本文为了能满足实际需求而选择一种合适的微型打印机，将针式和热敏进行了比较，发现热敏微型打印机具有打印速度快、噪音小、打印头很少出现机械损耗、不需要色带等优点，提出了基于AT89S51单片机的微型打印机设计。首先概要介绍了微型打印机领域相关的研究现状，对微型打印机的各个硬件模块进行分析。其次采用总线连接方式将液晶显示模块与单片机连接，热敏打印头采用I/O模拟串行数据传输实现数据加载，硬件以AT89S51单片机为控制核心,软件采用C51编程。最后实现了字符类信息、汉字类信息、图片信息的显示及打印。
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关键字:AT89S51液晶显示器热敏打印头数据加载
目 录
1 绪论 1
1.1概述 1
1.2 微型热敏打印机应用 1
1.3 本文主要工作 1
2 系统设计方案 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 接口电路设计方案 3
2.3 系统总体设计 4
3 硬件电路设计 5
3.1 单片机最小系统 5
3.1.1 AT89S51芯片 5
3.1.2单片机电源 7
3.1.3复位电路 7
3.2 电源部分 8
3.3 12864显示模块 8
3.3.1 LCD显示器 8
3.3.2 12864LCD连接部分 9
3.4 外部存储器扩展 9
3.5打印机接口 10
3.5.1 打印机接口描述 10
3.5.2 打印机接口连接 11
3.6电路原理图 12
4 软件设计 13
4.1 12864LCD指令 13
4.2 打印命令 14
4.2.1 打印命令概述tc "3.2 命令详解" 14
4.2.2 打印命令详解tc "3.2 命令详解"tc "3.2 命令详解" 14
4.3系统流程图 21
4.4部分代码及分析 21
4.4.1主函数 21
4.4.2液晶屏初始化设置 22
4.4.3延时 22
4.4.4忙检测 22
4.4.5写指令 22
4.4.6设置LCD当前页寄存器和列寄存器值 23
5 打印功能测试 24
结语 25
致谢 26
参考文献 26
附录 部分程序代码 27
1 绪论
1.1概述
热敏打印机安装在打印头和打印头加热元件，可以打印出所需的图案上的热敏纸。他们的图像是通过加热膜产生化学反应而产生的。这种化学反应的进行需要一定的温度，温度越高反应的速度越快。热敏打印机两线是热（热线点系统）另一个是柱式热敏电阻（热串行点系统），这是根据热元件排列分类。列行式热印字机是出现在早期的产品，它的印速度不高。行式热印字机是在90年代出现的技术，打印速度比它快得多，低噪音，高速热敏打印，打印清晰，无需更换色带故障色带，打印头很少机械损耗和易于使用的。但由于其使用的是热敏纸，文件不能永久保存打印出来的，所以热敏打印机无法打印双工。针式打印的优点是双面打印，可以使用控制面板的方法制作简单，针式打印机控制简单，价格相对便宜的。但针式打印机噪声，打印，打印速度，打印粗水头损失很快，需要经常更换色带。具体使用哪种打印机需要根据具体的需要。
1.2 微型热敏打印机应用
随着国内电子商务的迅速发展，民族工商业的实施，税收政策逐渐向电子监控，打印的要求也越来越高，企业的收入和税控发票打印是微型打印机应用的新领域，微型打印机在现代生活中也是随处可见了，它已经与我们的生活密不可分了。
打印机输出设备是一种信息,可以记录在纸上显示的信息,清晰,并且可以长期保存。 液晶显示装置是集计算机技术，微电子技术，信息处理，在一个新的显示模式，显示的内容将被打印在打印之前，确保正确打印。所以我选择了设计这个课题。
现在我们能买到各种各样的中微型打印机，它们所适用的范围不一样。1946年日本大和公司研制出第一台微型打印机，到现在微型打印机已经有60多年的发展历史了。在此期间，微型打印机技术也发生了飞速的发展。在国内微型打印机市场上很多国内品牌。近年来，近年来，南京富士通也逐渐增加的微型打印机系列的研发力度，开发出了多种微型打印机的移动办公产品，非常适合快速反应，及时行动，使得移动办公如虎添翼。
1.3 本文主要工作
用单片机、编程来设计点阵液晶显示系统及并行接口技术，进行打印数据的传输与控制。整个系统分为软件和硬件两个部分。用C语言编程实现各模块的功能的软件，硬件由单片机，控制模块，驱动模块，显示模块和打印机接口模块。
本文各章的主要安排：
第一章为绪论；
第二章为系统设计方案；
第三章为硬件电路设计；
第四章为软件设计；
第五章为打印功能测试；
最后为本文的总结、致谢、参考文献和附录。
2 系统设计方案
2.1 系统设计要求
1、12864LCD工作范围：
（1）逻辑正常工作电压(Vdd)：+4.5V—+5.5V；
（2）保存的温度(Tstg)：-22℃—+70℃；
（3）工作的温度(Ta)：-10℃—+55℃；
（4）显示的内容：128(列)×64(行)点。
2、热敏打印机主要特性：
（1）打印纸为57.5±0.5mm宽的热敏打印纸；
（2）电源要求：
RMDIIIB:电压输入：DC5V 电流：3A，
RMDIIIC:宽电压输入：串口 DC3.5V～8V 电流：3A，
并口DC5V～8V 电流：3A；
（3）工作的温度范围:0～50℃。
2.2 接口电路设计方案
本设计采用CAN总线连接到12864LCD，12864LCD总线连接的方法是根据外部存储器总线读写的方法。将单片机的数据口（P0口）与液晶的数据口（DB0-DB7）连接。液晶的数据指令控制端、读写控制端、CS1和CS2分别由单片机总线地址高八位的低四位（P2.0-P2.3）控制。按照总线端口分配惯例，使能端由单片机总线地址的最高位（P2.7）控制[7]。由RD、WR和P2.7共同控制使能端E，根据单片机总线时序和液晶控制时序，单片机读或写时，RD、WR只有一个处于低电平。单片机在正常读或写时，第一个与非门的输出始终为高电平，第二个与非门的输出由P2.7（地址的最高位）的状态决定；单片机不进行读或写操作时，第一个与非门的输出始终为低电平，此时的P2.7的状态对使能端E没有任何意义。具体连接如图2.1所示。
图2.1 点阵液晶接口电路（总线接口方式）
2.3 系统总体设计
本设计的最终要求是能正确在纸上打印出图片、字符及汉字，但在打印之前需在LCD上显示，通过按键切换来确认打印的内容。本设计的核心是单片机最小系统，将液晶显示模块的接口作为I/O设备直接与之连接，从而控制液晶显示器和数据传输。使用打印机的并行接口方式与之连接，就可以进行打印控制。
系统设计如下图2.2所示。
图2.2 系统设计框图
3 硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
单片机的最小系统基本电路构成如图3.1所示。
图3.1 最小系统基本电路图
摘 要
本文为了能满足实际需求而选择一种合适的微型打印机，将针式和热敏进行了比较，发现热敏微型打印机具有打印速度快、噪音小、打印头很少出现机械损耗、不需要色带等优点，提出了基于AT89S51单片机的微型打印机设计。首先概要介绍了微型打印机领域相关的研究现状，对微型打印机的各个硬件模块进行分析。其次采用总线连接方式将液晶显示模块与单片机连接，热敏打印头采用I/O模拟串行数据传输实现数据加载，硬件以AT89S51单片机为控制核心,软件采用C51编程。最后实现了字符类信息、汉字类信息、图片信息的显示及打印。
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关键字:AT89S51液晶显示器热敏打印头数据加载
目 录
1 绪论 1
1.1概述 1
1.2 微型热敏打印机应用 1
1.3 本文主要工作 1
2 系统设计方案 3
2.1 系统设计要求 3
2.2 接口电路设计方案 3
2.3 系统总体设计 4
3 硬件电路设计 5
3.1 单片机最小系统 5
3.1.1 AT89S51芯片 5
3.1.2单片机电源 7
3.1.3复位电路 7
3.2 电源部分 8
3.3 12864显示模块 8
3.3.1 LCD显示器 8
3.3.2 12864LCD连接部分 9
3.4 外部存储器扩展 9
3.5打印机接口 10
3.5.1 打印机接口描述 10
3.5.2 打印机接口连接 11
3.6电路原理图 12
4 软件设计 13
4.1 12864LCD指令 13
4.2 打印命令 14
4.2.1 打印命令概述tc "3.2 命令详解" 14
4.2.2 打印命令详解tc "3.2 命令详解"tc "3.2 命令详解" 14
4.3系统流程图 21
4.4部分代码及分析 21
4.4.1主函数 21
4.4.2液晶屏初始化设置 22
4.4.3延时 22
4.4.4忙检测 22
4.4.5写指令 22
4.4.6设置LCD当前页寄存器和列寄存器值 23
5 打印功能测试 24
结语 25
致谢 26
参考文献 26
附录 部分程序代码 27
1 绪论
1.1概述
热敏打印机安装在打印头和打印头加热元件，可以打印出所需的图案上的热敏纸。他们的图像是通过加热膜产生化学反应而产生的。这种化学反应的进行需要一定的温度，温度越高反应的速度越快。热敏打印机两线是热（热线点系统）另一个是柱式热敏电阻（热串行点系统），这是根据热元件排列分类。列行式热印字机是出现在早期的产品，它的印速度不高。行式热印字机是在90年代出现的技术，打印速度比它快得多，低噪音，高速热敏打印，打印清晰，无需更换色带故障色带，打印头很少机械损耗和易于使用的。但由于其使用的是热敏纸，文件不能永久保存打印出来的，所以热敏打印机无法打印双工。针式打印的优点是双面打印，可以使用控制面板的方法制作简单，针式打印机控制简单，价格相对便宜的。但针式打印机噪声，打印，打印速度，打印粗水头损失很快，需要经常更换色带。具体使用哪种打印机需要根据具体的需要。
1.2 微型热敏打印机应用
随着国内电子商务的迅速发展，民族工商业的实施，税收政策逐渐向电子监控，打印的要求也越来越高，企业的收入和税控发票打印是微型打印机应用的新领域，微型打印机在现代生活中也是随处可见了，它已经与我们的生活密不可分了。
打印机输出设备是一种信息,可以记录在纸上显示的信息,清晰,并且可以长期保存。 液晶显示装置是集计算机技术，微电子技术，信息处理，在一个新的显示模式，显示的内容将被打印在打印之前，确保正确打印。所以我选择了设计这个课题。
现在我们能买到各种各样的中微型打印机，它们所适用的范围不一样。1946年日本大和公司研制出第一台微型打印机，到现在微型打印机已经有60多年的发展历史了。在此期间，微型打印机技术也发生了飞速的发展。在国内微型打印机市场上很多国内品牌。近年来，近年来，南京富士通也逐渐增加的微型打印机系列的研发力度，开发出了多种微型打印机的移动办公产品，非常适合快速反应，及时行动，使得移动办公如虎添翼。
1.3 本文主要工作
用单片机、编程来设计点阵液晶显示系统及并行接口技术，进行打印数据的传输与控制。整个系统分为软件和硬件两个部分。用C语言编程实现各模块的功能的软件，硬件由单片机，控制模块，驱动模块，显示模块和打印机接口模块。
本文各章的主要安排：
第一章为绪论；
第二章为系统设计方案；
第三章为硬件电路设计；
第四章为软件设计；
第五章为打印功能测试；
最后为本文的总结、致谢、参考文献和附录。
2 系统设计方案
2.1 系统设计要求
1、12864LCD工作范围：
（1）逻辑正常工作电压(Vdd)：+4.5V—+5.5V；
（2）保存的温度(Tstg)：-22℃—+70℃；
（3）工作的温度(Ta)：-10℃—+55℃；
（4）显示的内容：128(列)×64(行)点。
2、热敏打印机主要特性：
（1）打印纸为57.5±0.5mm宽的热敏打印纸；
（2）电源要求：
RMDIIIB:电压输入：DC5V 电流：3A，
RMDIIIC:宽电压输入：串口 DC3.5V～8V 电流：3A，
并口DC5V～8V 电流：3A；
（3）工作的温度范围:0～50℃。
2.2 接口电路设计方案
本设计采用CAN总线连接到12864LCD，12864LCD总线连接的方法是根据外部存储器总线读写的方法。将单片机的数据口（P0口）与液晶的数据口（DB0-DB7）连接。液晶的数据指令控制端、读写控制端、CS1和CS2分别由单片机总线地址高八位的低四位（P2.0-P2.3）控制。按照总线端口分配惯例，使能端由单片机总线地址的最高位（P2.7）控制[7]。由RD、WR和P2.7共同控制使能端E，根据单片机总线时序和液晶控制时序，单片机读或写时，RD、WR只有一个处于低电平。单片机在正常读或写时，第一个与非门的输出始终为高电平，第二个与非门的输出由P2.7（地址的最高位）的状态决定；单片机不进行读或写操作时，第一个与非门的输出始终为低电平，此时的P2.7的状态对使能端E没有任何意义。具体连接如图2.1所示。
图2.1 点阵液晶接口电路（总线接口方式）
2.3 系统总体设计
本设计的最终要求是能正确在纸上打印出图片、字符及汉字，但在打印之前需在LCD上显示，通过按键切换来确认打印的内容。本设计的核心是单片机最小系统，将液晶显示模块的接口作为I/O设备直接与之连接，从而控制液晶显示器和数据传输。使用打印机的并行接口方式与之连接，就可以进行打印控制。
系统设计如下图2.2所示。
图2.2 系统设计框图
3 硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
单片机的最小系统基本电路构成如图3.1所示。
图3.1 最小系统基本电路图
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