專利名稱：一種高速行式熱敏打印機控制板的制作方法
技術領域：
本實用新型公開了一種打印機控制板，特別是一種高速行式熱敏打印機控制板。
背景技術：
熱敏打印機具有噪音低、速度快、可靠性高、打印字符清晰等優(yōu)點，目前已經(jīng)在 POS終端系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)、醫(yī)療儀器等領域得到廣泛應用。熱敏打印機根據(jù)其熱敏元件的排列方式可分為行式熱敏(thermal line dot system)和列式熱敏(thermal serial dot system)。列式熱敏屬于早期產(chǎn)品，目前主要應用在一些對打印速度要求不高的場合，國內(nèi)已經(jīng)有在產(chǎn)品中使用的先例。行式熱敏屬于20世紀90年代技術，其打印速度比列式熱敏快得多，目前最快速度已經(jīng)達到220mm/s。要實現(xiàn)高速熱敏打印，除了選取高速熱敏打印頭外，還必須有相應的控制板與之配合。目前我國市場上現(xiàn)有的打印機控制板存在的問題是 1、MCU功能弱。主要表現(xiàn)在工作主頻低，數(shù)據(jù)總線寬度比較窄，數(shù)據(jù)運算能力差。2、打印速度太慢，無法滿足心電圖機高速實時打印的需求。3、打印的寬度太小。無法滿足心電圖機要求同時打印12導波形的要求。4、整機購買的成本太高，且無法將其嵌入到開發(fā)的產(chǎn)品中去。

實用新型內(nèi)容實用新型目的本實用新型所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種高速行式熱敏打印機控制板。為了解決上述技術問題，本實用新型公開了一種高速行式熱敏打印機控制板，包括CPU控制芯片，所述CPU控制芯片外圍分別連接電源、人機接口、JTAG調試接口、USB接口、串并行接口、步進電機驅動電路、缺紙檢測電路、打印頭驅動電路、打印頭溫度檢測電路、字庫FLASH存儲器以及復位電路。本實用新型中，所述CPU控制芯片采用型號為LPC2214的芯片。本實用新型中，所述電源包括LM2575開關電源芯片。本實用新型中，所述復位電路包括74HC125A芯片。本實用新型中，步進電機驅動電路包括型號為A2919SLB的芯片。本實用新型所述的熱敏打印利用電流流過發(fā)熱元件時產(chǎn)生的熱量，使緊貼在發(fā)熱元件表面的特殊紙一熱敏紙迅速發(fā)黑，從而在紙面上留下痕跡，形成圖形和字符。發(fā)熱元件是用物理化學的方法做在陶瓷基片上，表面涂有一層像玻璃釉一樣的保護膜，以防止發(fā)熱元件的磨損，現(xiàn)在的工藝水平已經(jīng)將發(fā)熱元件的密度做到8點/mm (200DPI)，16點/mm (400DPI)，甚至更高。把這些發(fā)熱元件按橫向或縱向排列，利用特殊的控制手段，控制流過發(fā)熱元件電流的大小及元件運動方向，就會在熱敏紙上，印出所要求的圖形和文字。當發(fā)熱元件按紙的走向橫向排列成一條線時，就組成行式熱敏打印。它在打印時， 一次可以同時打印出整一點行，當走紙M點行時，便可以打印出一行MXM點陣的字符。由于沒有打印機頭的移動，打印速度明顯提高，通常要比列式打印提高10倍以上，打印質量更好。因為沒有打印頭移動所造成的重復定位精度問題，所以適合打印縱向線條的波形，打印噪聲更低，打印機構更簡單、壽命更長。每個行式熱敏頭分成若干組，每組有若干熱敏電阻，每個熱敏電阻對應著一組器件(移位寄存器、緩沖寄存器、門控電路)。在時鐘信號CLOCK 的作用下，數(shù)據(jù)從DATA IN端輸入，經(jīng)LATCH信號的觸發(fā)，進入緩沖寄存器，當輸出使能端 STROBE為高電平時，緩沖寄存器中為1的位就通過與門輸出，驅動電阻電壓，使電阻發(fā)熱， 從而在熱敏紙上留下一個黑點。有益效果本實用新型具有高速、實時、清晰、低噪音等優(yōu)點，能很好地滿足心電圖機對心電數(shù)據(jù)圖文打印的需要。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做更進一步的具體說明，本實用新型的上述和/或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)硬件結構示意圖。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型公開了一種高速行式熱敏打印機控制板，包括CPU控制芯片，所述CPU控制芯片外圍分別連接電源、人機接口、JTAG調試接口、USB接口、串并行接口、 步進電機驅動電路、缺紙檢測電路、打印頭驅動電路、打印頭溫度檢測電路、字庫FLASH存儲器以及復位電路。所述CPU控制芯片采用型號為LPC2214的芯片。所述電源包括LM2575 開關電源芯片。所述復位電路包括74HC125A芯片。步進電機驅動電路包括型號為A2919SLB 的芯片。
實施例本實施例主控制器采用PHILIP公司的32位ARM LPC2214。人機接口的按鍵控制系統(tǒng)是開始打印還是停止打印。由LPC2214通過串行、并行或USB接口進行數(shù)據(jù)的接收，將收到的數(shù)據(jù)進行相關的處理，然后根據(jù)處理的結果從字庫芯片中取出字模，連同運算得出的相關波形數(shù)據(jù)一同送往打印頭的緩沖并啟動加熱，加熱結束之后，LPC2214再控制步進電機旋轉走紙。LPC2214還要實時地檢測打印頭溫度和打印紙，一旦打印頭溫度過高則斷電， 發(fā)現(xiàn)缺紙就亮燈報警。1、電源部分。由于打印頭的工作電壓是直流+24V是系統(tǒng)需要的最高電壓，為了簡化外接電源， 電路板上需要的其他電壓，就由+24V變壓過來。由+24V變到+5V，采用LM2575開關電源芯片。由+5V變到+1.8V和+3. 3V就采用LT1117-1.8V，LTl 117-3. 3V。同時為了減少電磁干擾，保證系統(tǒng)性能，在外部+24V的直流電壓進入系統(tǒng)時，用二極管和470uF的電容進行濾波。二極管還能起到防止外部電源接反的作用。同時在系統(tǒng)主要芯片的電源輸入引腳加上去耦電容，也可以有效改善電路的EMI。2、復位電路復位信號RST出來接74HC125A芯片，通過74HC125A芯片內(nèi)部的兩個三態(tài)門，將 SP708S送出來的復位信號一分為二，一路送CPU復位引腳，另一路送JTAG調試接口的復位引腳。(3、步進電機驅動電路本實施例采用的步進電機型號是42BYG304，這是一個兩相感應子式步進電機。對此步進電機的驅動，采用步進電機驅動芯片A2919SLB。A2919SLB可以用來驅動雙極性步進電機的兩個線圈，并且可以進行1/2步和1/4步的細分控制。芯片內(nèi)部有兩個能輸出最高電壓達+45V的電橋和兩個能輸出最大電流達750mA的PWM調制器。當用PWM電流控制方式的時候，最大輸出電流由用戶選擇的參考電壓和檢測電阻控制。芯片的兩個邏輯輸入電平控制實際輸出電流與最大輸出電流的百分比是0%，41%， 67%，還是100%。每個PWM調制器的PHASE輸入引腳控制電流的方向。電橋中有接地鉗位和反饋二極管用來做瞬態(tài)感應電流的回流保護。內(nèi)部的“延時” 機制能阻止在進行電流方向切換時的過渡電流。芯片內(nèi)部的過熱保護電路在芯片的溫度超過安全溫度的時候自動切斷電橋的電流輸出。4、打印機接口電路C216打印頭有15個引腳，第1，2，3引腳通過IRF4905開關管接+24V。第9到15腳是打印頭的信號和邏輯控制引腳，工作電壓都是+5V，而CPU的I/O引腳的電壓都是3. 3V， 所以為了信號的可靠傳輸，用74LVC4M5A進行電壓轉換。5、缺紙檢測電路在打印機中有紙的時候由于紅外發(fā)光管將紅外光反射到紅外光接收管上，紅外接收管導通，跟隨器的輸入端是低電平。當缺紙的時候，由于紅外光沒有反射到接收管上，所以，接收管處于關斷狀態(tài)，跟隨器的輸入端是高電平，這個高低電平的變化通過一個跟隨器接到CPU的外部中斷EINT2腳上，用來檢測是否缺紙。6、打印頭溫度檢測電路采用電阻分壓的原理，外部電阻與打印頭溫度檢測電阻串聯(lián)分壓。設計中跟隨電路的作用是將信號產(chǎn)生電路與CPU信號采集引腳之間進行阻抗隔離。由于LPC2214帶有片上A/D轉換的單元，所將THERMISTOR的端電壓作為CPU外部A/D轉換單元的模擬信號輸入。7、USB 接口電路采用CH375與LPC2214的連接電路。CH375的T)(D引腳通過IK左右的下拉電阻接地或者直接接地，從而使CH375工作于并口方式。USB總線包括一對5V電源線和一對數(shù)據(jù)信號線。通常，+5V電源線是紅色，接地線是黑色，D+信號線是綠色，D-信號線是白色，USB電源電壓必須是5V。如果電源上電過程較慢并且電源斷電后放電時間較長，那么CH375將不可能可靠復位?？梢栽赗STl引腳與VCC之間跨接一個容量為0. 47uF的電容C11，同時可以減少干擾。本實用新型提供了一種高速行式熱敏打印機控制板的思路及方法，具體實現(xiàn)該技術方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術加以實現(xiàn)。
權利要求1.一種高速行式熱敏打印機控制板，其特征在于，包括CPU控制芯片，所述CPU控制芯片外圍分別連接電源、人機接口、JTAG調試接口、USB接口、串并行接口、步進電機驅動電路、缺紙檢測電路、打印頭驅動電路、打印頭溫度檢測電路、字庫FLASH存儲器以及復位電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高速行式熱敏打印機控制板，其特征在于，所述CPU控制芯片采用型號為LPC2214的芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高速行式熱敏打印機控制板，其特征在于，所述電源包括LM2575開關電源芯片。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高速行式熱敏打印機控制板，其特征在于，所述復位電路包括74HC125A芯片。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高速行式熱敏打印機控制板，其特征在于，步進電機驅動電路包括型號為A2919SLB的芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種高速行式熱敏打印機控制板，包括CPU控制芯片，所述CPU控制芯片外圍分別連接電源、人機接口、JTAG調試接口、USB接口、串并行接口、步進電機驅動電路、缺紙檢測電路、打印頭驅動電路、打印頭溫度檢測電路、字庫FLASH存儲器以及復位電路。本實用新型具有高速、實時、清晰、低噪音等優(yōu)點，能很好地滿足心電圖機對心電數(shù)據(jù)圖文打印的需要。
文檔編號B41J29/38GK202271673SQ20112040720
公開日2012年6月13日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權日2011年10月24日
發(fā)明者曾慶喜, 楊英杰, 田杰, 郭世杰 申請人:江蘇省郵電規(guī)劃設計院有限責任公司