基于单片机的简易打印机设计【字数：11948】
摘 要在现代自动化控制技术的推动下，主要是用来打印小票及相关信息的各种简易打印机也随之出现，简易打印机因其体积小、携带方便、打印快速、噪音小广泛应用于食堂、便利店等地。本课题是利用STC89C52RC单片机结合DP-628系列热敏微型打印机，通过信号转换、复位电路、显示电路、电机驱动电路等软硬件设计来驱动微型打印机。打印机启动后，可以由内部单片机执行程序，这样就可以接受和分析主机送来的数据和命令，然后通过控制电路，实现对打印头机械动作的控制，进行打印。本设计最终目标是可以打印汉字、数字以及字母。
目 录
1.绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的研究现状及发展 2
1.3本论文整体安排 2
2.系统应用基础 4
2.1单片机系统 4
2.1.1 STC89系列单片机简介 4
2.1.2 芯片功能介绍 5
2.1.3 芯片引脚说明 6
2.2 微型打印机 7
2.2.1常见微型打印机 7
2.2.2热敏微型打印机 7
2.2.3打印机功能及原理 8
2.3 本章小结 9
3.系统总体设计方案 10
3.1系统实现功能 10
3.2系统总体构成 10
3.3主要模块简介 10
3.4系统工作流程 11
3.5本章小结 11
4.系统硬件设计 12
4.1 电路分析 12
4.1.1 系统组成 12
4.1.2 复位电路 12
4.1.3 电源电路 13
4.1.4 晶振电路 13
4.1.5 液晶显示电路 13
4.1.6 按键电路 14
4.1.7 打印机电路 14
4.2 串行接口模块设计 15
4.2.1 串行通信技术 15
4.2.2 TTL通信协议 15
4.3 本章小结 16
5.系统软件设计 17
5.1 主程序流程 17
5.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
串口初始化程序设计 18
5.3 中断程序设计 18
5.4 打印机程序设计 19
5.5 液晶显示程序设计 20
5.6 本章小结 20
6.系统调试与结果 21
6.1程序烧写 21
6.2系统测试实物图 21
6.3困难及解决方法 21
6.4本章小结 22
7.总结与分析 23
参考文献 24
附录一 25
致 谢 26
1.绪论
1.1课题研究的背景和意义
随着时代的发展，科学的不断进步，由于信息的保存和交往的需要，不断寻找有效的传播媒介，就信息输出和外化而言，人们在技术层面实现了多次变革[1]。各种不同的传播媒介应运而生，层出不穷，推进了历史的发展，同时也对人类社会产生了深远的影响。当传统的手写耗费大量时间，尤其是在工作量庞大时更会消耗大量的人力，无法达到快速有效的目标。人们的迫切需求导致了打字机的出现，打字机的出现使人类进入了新时代，而打字机也就是打印机的前身。
打印机是一项伴随设计算机的发明与普及而进入大众视野的现代技术，打印技术的不断发展与改进，使得知识的传播更快捷方便。同时，打印机本身的发展也是一个不断改进的过程。1933年，电动打印机问世，打印机正式进入电动时代。展望历史，各种打印机层出不穷，如针式打印机、喷墨式打印机、激光打印机、多功能打印机、照片打印机等逐渐成为人们日常生活中不可或缺的机器设备[2]。
我国打印机经历了整机阶段、初级国产化、加工国产化、替换阶段、取代阶段、自行设计、国际大合作等[3]。科技的发展迅速，作为人们的通讯工具手机一年之内都能更新四五代产品，打印机虽然没有普及到人手一个的地步，但是应用也很广泛，当今社会谁掌握了核心技术，谁就能领先他人一大步。这也是我所研究的课题的目的。简易打印机的核心就是单片机技术。单片机及应用技术是现代电子科技应用发展的一个重要领域，单片机应用系统技术能够与各种传统专业技术实现有机的结合，深刻影响和改变着人们的生活与工作方式[4]。对于单片机技术的学习正好符合了我们专业的学习要求，单片机属于集成电路芯片，它的组成部分有很多，相当于把一个计算机缩小到一个小小盒子里。在现代，有很多电子产品是利用单片机开发而成，单片机的应用领域也很广泛。为了顺应时代的发展，对于单片机的开发应用刻不容缓。
而我们研究的课题，“基于单片机的简易打印机设计”有一部分需要简易打印机来完成。通过研究表明，微型打印机作为特种打印机的一个重要组成部分，潜力巨大[5]。这将是未来市场的主力，在将来，有很多地方用到微型打印机，测量仪器打印测量结果，商业收款打印发票，自助机器打印票据等等。本课题所研究的系统正是为了解决这方面的问题，从而简化打印机系统，让其更简单，快捷。
1.2课题的研究现状及发展
就国内现状来看，打印机的发展还有很大空间，微型打印机也还有很大潜力，在我看来，在日常生活中，打印机接下来的发展方向有两个，一个是更便捷的随身随时打印纸张，还有一个是3D打印。
对于3D打印技术可能有一部分人会很陌生，实际上3D打印技术已经诞生很多年了，只是没有普及化、产业化。随着近年来我国制造业的发展，3D打印技术越来越受到人们的重视[6]。其对人类社会的发展也有很大帮助，在建筑方面，3D打印更快捷；在饮食方面，3D打印满足了一部分吃货们；在医疗方面，3D打印更能成为绝症病人们的救世主。综上所述在未来我们可能会引来3D时代，它甚至可能会变成一种生活方式。在未来的某一天，也许我们就能够躺在舒适的3D打印的床上面，身穿3D打印的服装，就连驾驶的汽车也是依靠3D技术设计出来的[7]。
本课题研究的却是另一个方向，关于如何精简打印机，由于单片机芯片的种类繁多，简易打印机所使用的单片机选择也有很多，诸如我们熟悉的STM32、STC51系列等等。除了单片机芯片的选择之外，微型打印机也有多种选择。所以“基于单片机的简易打印机设计”这一课题的发展还有很长一段路。
1.3本论文整体安排
本课题在对基于单片机的简易打印机系统的功能特点和性能要求的研究设计基础上，分析为实现其功能和达到其性能要求所需的硬件和软件结构，同时需要完成以下几点任务：
目 录
1.绪论 1
1.1课题研究的背景和意义 1
1.2课题的研究现状及发展 2
1.3本论文整体安排 2
2.系统应用基础 4
2.1单片机系统 4
2.1.1 STC89系列单片机简介 4
2.1.2 芯片功能介绍 5
2.1.3 芯片引脚说明 6
2.2 微型打印机 7
2.2.1常见微型打印机 7
2.2.2热敏微型打印机 7
2.2.3打印机功能及原理 8
2.3 本章小结 9
3.系统总体设计方案 10
3.1系统实现功能 10
3.2系统总体构成 10
3.3主要模块简介 10
3.4系统工作流程 11
3.5本章小结 11
4.系统硬件设计 12
4.1 电路分析 12
4.1.1 系统组成 12
4.1.2 复位电路 12
4.1.3 电源电路 13
4.1.4 晶振电路 13
4.1.5 液晶显示电路 13
4.1.6 按键电路 14
4.1.7 打印机电路 14
4.2 串行接口模块设计 15
4.2.1 串行通信技术 15
4.2.2 TTL通信协议 15
4.3 本章小结 16
5.系统软件设计 17
5.1 主程序流程 17
5.2 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
串口初始化程序设计 18
5.3 中断程序设计 18
5.4 打印机程序设计 19
5.5 液晶显示程序设计 20
5.6 本章小结 20
6.系统调试与结果 21
6.1程序烧写 21
6.2系统测试实物图 21
6.3困难及解决方法 21
6.4本章小结 22
7.总结与分析 23
参考文献 24
附录一 25
致 谢 26
1.绪论
1.1课题研究的背景和意义
随着时代的发展，科学的不断进步，由于信息的保存和交往的需要，不断寻找有效的传播媒介，就信息输出和外化而言，人们在技术层面实现了多次变革[1]。各种不同的传播媒介应运而生，层出不穷，推进了历史的发展，同时也对人类社会产生了深远的影响。当传统的手写耗费大量时间，尤其是在工作量庞大时更会消耗大量的人力，无法达到快速有效的目标。人们的迫切需求导致了打字机的出现，打字机的出现使人类进入了新时代，而打字机也就是打印机的前身。
打印机是一项伴随设计算机的发明与普及而进入大众视野的现代技术，打印技术的不断发展与改进，使得知识的传播更快捷方便。同时，打印机本身的发展也是一个不断改进的过程。1933年，电动打印机问世，打印机正式进入电动时代。展望历史，各种打印机层出不穷，如针式打印机、喷墨式打印机、激光打印机、多功能打印机、照片打印机等逐渐成为人们日常生活中不可或缺的机器设备[2]。
我国打印机经历了整机阶段、初级国产化、加工国产化、替换阶段、取代阶段、自行设计、国际大合作等[3]。科技的发展迅速，作为人们的通讯工具手机一年之内都能更新四五代产品，打印机虽然没有普及到人手一个的地步，但是应用也很广泛，当今社会谁掌握了核心技术，谁就能领先他人一大步。这也是我所研究的课题的目的。简易打印机的核心就是单片机技术。单片机及应用技术是现代电子科技应用发展的一个重要领域，单片机应用系统技术能够与各种传统专业技术实现有机的结合，深刻影响和改变着人们的生活与工作方式[4]。对于单片机技术的学习正好符合了我们专业的学习要求，单片机属于集成电路芯片，它的组成部分有很多，相当于把一个计算机缩小到一个小小盒子里。在现代，有很多电子产品是利用单片机开发而成，单片机的应用领域也很广泛。为了顺应时代的发展，对于单片机的开发应用刻不容缓。
而我们研究的课题，“基于单片机的简易打印机设计”有一部分需要简易打印机来完成。通过研究表明，微型打印机作为特种打印机的一个重要组成部分，潜力巨大[5]。这将是未来市场的主力，在将来，有很多地方用到微型打印机，测量仪器打印测量结果，商业收款打印发票，自助机器打印票据等等。本课题所研究的系统正是为了解决这方面的问题，从而简化打印机系统，让其更简单，快捷。
1.2课题的研究现状及发展
就国内现状来看，打印机的发展还有很大空间，微型打印机也还有很大潜力，在我看来，在日常生活中，打印机接下来的发展方向有两个，一个是更便捷的随身随时打印纸张，还有一个是3D打印。
对于3D打印技术可能有一部分人会很陌生，实际上3D打印技术已经诞生很多年了，只是没有普及化、产业化。随着近年来我国制造业的发展，3D打印技术越来越受到人们的重视[6]。其对人类社会的发展也有很大帮助，在建筑方面，3D打印更快捷；在饮食方面，3D打印满足了一部分吃货们；在医疗方面，3D打印更能成为绝症病人们的救世主。综上所述在未来我们可能会引来3D时代，它甚至可能会变成一种生活方式。在未来的某一天，也许我们就能够躺在舒适的3D打印的床上面，身穿3D打印的服装，就连驾驶的汽车也是依靠3D技术设计出来的[7]。
本课题研究的却是另一个方向，关于如何精简打印机，由于单片机芯片的种类繁多，简易打印机所使用的单片机选择也有很多，诸如我们熟悉的STM32、STC51系列等等。除了单片机芯片的选择之外，微型打印机也有多种选择。所以“基于单片机的简易打印机设计”这一课题的发展还有很长一段路。
1.3本论文整体安排
本课题在对基于单片机的简易打印机系统的功能特点和性能要求的研究设计基础上，分析为实现其功能和达到其性能要求所需的硬件和软件结构，同时需要完成以下几点任务：
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