焦明華　劉冬　張秀娟

摘要：微型打印機作為各種智能化儀器的重要輸出設(shè)備，用途極廣，市場潛力巨大。為了使微型打印機更加實用、便捷，提出了以arm9為主控芯片，以LCD為人機交互界面，以串口和上位機通信或以藍牙和帶藍牙功能的設(shè)備通信，實現(xiàn)既可以上位機或帶藍牙功能的設(shè)備控制打印數(shù)據(jù)也可以獨立打印數(shù)據(jù)的目的。

關(guān)鍵詞：微型打印機；arm9；LCD；藍牙

中圖分類號：TP216 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）33-8050-03

目前微型打印機已普遍應(yīng)用，但現(xiàn)在的微型打印機大都固定在儀器中或需要電腦輸入打印數(shù)據(jù)，考慮到帶藍牙功能的手機等便攜式設(shè)備已經(jīng)普及，因而也可把隨身攜帶的手持設(shè)備中的信息通過藍牙通信在便攜式微型打印機中打印。這樣，便攜式微型打印機將更實用、更便捷。該文介紹了便攜式微型打印機設(shè)計中的藍牙模塊、打印模塊等部分硬件電路設(shè)計以及軟件模塊的設(shè)計流程。

1硬件電路設(shè)計

本系統(tǒng)由藍牙模塊、顯示模塊、串口通信模塊、打印模塊、存儲模塊組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

1.1藍牙模塊設(shè)計

本設(shè)計無線通信部分采用藍牙通信芯片ROK101007，ROK101007符合藍牙技術(shù)規(guī)范。ROK101007藍牙通信芯片是愛立信（Ericsson）公司出產(chǎn)的一款通信芯片，其非常適合于短距離無線通信。ROK101007藍牙通信芯片主要特點有性能穩(wěn)定、集成度高、功耗低、傳輸可靠而且完全兼容藍牙協(xié)議V1.1，并通過了FCC/ETST類型認證。ROK101007這款無線基帶模塊主要由基帶控制器、無線收發(fā)器、閃存、電源管理模塊、時鐘等部件組成，可提供高至HCI（HostControllerInterface）層的功能。此外，該模塊有USB、UART和PCM三種接口，因此與主機連接更加方便，而且，該模塊還同時支持藍牙語音和數(shù)據(jù)兩種數(shù)據(jù)傳輸。

藍牙通信芯片ROK101007有三種通信接口，本設(shè)計采用UART接口和主機ARM相連，其UART支持的波速率有（單位：bits／s）：300，600，900，1200，1800，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200，230400和460800。使用HCI命令HCIEricssonSetUartBaudRate可改變UART接口的波速率，這是愛立信公司自定義的一條命令。與UART接口有關(guān)的有四個管腳如下所示：

1）TxD（B5），RxD（A5）：用于收發(fā)數(shù)據(jù)；2）RTS（A6），CTS（B6）：用于數(shù)據(jù)流控制。

ARM通過UART接口和藍牙設(shè)備相連的電路接口如圖2所示。

1.2打印機模塊

本設(shè)計采用EPSON針式M-150Ⅱ型打印機芯，該打印機芯具有價格便宜，體積小、可靠性高，功耗低等優(yōu)點，由于M-150Ⅱ型打印機具備簡單、小巧、可靠、耗能少和穩(wěn)定等特點，所以已成為眾多辦公場所的選擇，從掌上終端到坐式打印機以及小型測量儀器都可以應(yīng)用，具有非常大的應(yīng)用空間和廣闊的市場前景。

1.2.1M-150II型打印機簡介

M-150II系列打印機是世界上最小型的，十分小巧，耗能極低，一個鎳-鎘電池可使其正常工作，其基本的打印原理是通過打印鋼針撞擊色帶和紙，便可以打印出點陣組成的字符圖形。M-150II型打印機引腳如表1所示。

M-150II打印機一行可打印96個點，四個針頭從左到右依次為A、B、C、D，每個針頭對應(yīng)24點。如果打印英文字符時采用5×7點陣的話，那么一行可以打印16個字符。它采用45mm寬的普通打印紙打印，日常維護比較容易，打印紙更換也較為方便。其打印速度為1行/秒，使用壽命為500000行，體積很小，是世界上最小型系列的打印機，為73.4mm乘42.6mm乘12.8mm，重量非常輕，只有60g，很適合于安裝在儀器儀表內(nèi)部。

1.2.2M-150II型打印機工作原理

給電機通電后，電機開始和安裝在同一軸上的小發(fā)電機一起轉(zhuǎn)動。假設(shè)4個針頭A、B、C、D的初始位置在最左處，則電機轉(zhuǎn)動后，發(fā)電機通過10腳（同步信號輸出1）、11腳（同步信號輸出2）往外發(fā)信號，其原始信號如圖3所示。

圖3中的正弦波信號是10腳和11腳發(fā)出的同步信號，而周期與正弦相同方波即中間的方波脈沖則是正弦波信號經(jīng)過外圍電路處理以后發(fā)給ARM的信號，最下面的Tn系列方波脈沖則是由用戶根據(jù)輸入ARM的信號加工產(chǎn)生的。M-150II打印完一個點行會總共產(chǎn)生168個Tn系列的方波脈沖，其中前96個Tn系列的方波脈沖對應(yīng)一個點行的96點，后72個方波脈沖在打印針頭到最右端后往回走的時候產(chǎn)生的，這樣一行就打印完成了。

2軟件設(shè)計

微型打印機主要任務(wù)就是通過串口接收上位機數(shù)據(jù)或通過藍牙接收手持設(shè)備中的數(shù)據(jù)或直接通過鍵盤輸入數(shù)據(jù)，通過LCD顯示，并由微型打印機M-150II打印。三種數(shù)據(jù)輸入方式使得便攜式微型打印機更加實用方便。

2.1串口程序設(shè)計

當arm啟動后，初始化串口，設(shè)置波特率等參數(shù)，然后在LCD上顯示時間信息，當串口收到信息后，跳到串口處理程序，首先判斷是不是接收數(shù)據(jù)命令，如果不是直接跳回主程序，如果是，則串口開始接收數(shù)據(jù)，接收完成后，直接調(diào)用打印程序進行打印。串口程序流程圖如圖所示。藍牙程序流程圖如圖4所示。

2.2藍牙模塊軟件設(shè)計

系統(tǒng)啟動后，啟動藍牙按鍵按下后，則進入藍牙程序，首先初始化和藍牙模塊相連的串口，設(shè)置波特率等參數(shù)，再初始化藍牙模塊，以查詢或者被查尋方式建立連接，確定建立連接后開始數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)接收完成后則調(diào)用打印程序進行數(shù)據(jù)打印，最后關(guān)閉藍牙程序，跳回主程序，如圖5所示。

3結(jié)束語

ARM9主控芯片使得數(shù)據(jù)通信及處理速度更快，藍牙通信使得安卓手機等帶藍牙功能的設(shè)備中的數(shù)據(jù)能夠在需要的時候打印出來，另外，本設(shè)計可以實現(xiàn)鍵盤輸入數(shù)據(jù)并打印。本設(shè)計主要是因為現(xiàn)在帶藍牙功能的手持設(shè)備如安卓手機、PSV、部分筆記本等已經(jīng)普遍應(yīng)用，迫切需要一種更加方便微型打印機來適應(yīng)市場，滿足人們的需求。

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