基于單片機的噴墨打印機控制技術

摘要：介紹一種采用MCS51系列單片機控制驅動Hewlett Packard DESKJET 600/800系列噴墨打印機的硬件接口設計和軟件設計方法。以控制打印機實現(xiàn)表格打印功能為例，給出了用C51語言編寫的一系列相關基本控制程序。

單片機應用系統(tǒng)中最常用的輸出打印設備是微型打印機，例如TP系列、UP系列打印機等，對它們的控制技術也較為成熟。但是近年來隨著通用打印機的廣泛使用，微型打印機的缺點也日益明顯：一是通用性及互換性不強；二是打印輸出文檔的幅面過小，不便于裝訂及存檔。而通用打印機都配有國際標準并行接口(CENTRONICS)和串行接口(RS232／422)，紙張大小可任意選擇。這些特點是微型打印機所無法抗衡的。因此在越來越多的單片機應用系統(tǒng)中逐漸趨向于使用通用打印?魑?蠐∈涑鏨璞浮１疚慕檣芰艘MCS-51系列單片機為核心，通過CENTRONICS國際標準8位并行接口控制驅動HP-DJ 600／800系列噴墨打印機的硬件接口電路沒計方法及控制程序設計方法。

1 CENT日ONICS接口標準

HP-DJ 600／800 系列噴墨打印機采用與C正N-TRONICS標準兼容的并行打印機接口，接口各引腳信號的定義如表1所示。

表1 CENTRONICS接口信號

本著統(tǒng)一編址控制的原則，硬件原理如圖1所示。

本設計采用MCS-51系列的89C52型單片機，其內(nèi)部有8K字節(jié)的程序存儲器，盡可滿足本設計的程序、表格的存儲要求。在外部擴展了一片數(shù)據(jù)存儲器62256作為打印數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，RAM62256的存儲容量為32K字節(jié)，可以存放大量的打印數(shù)據(jù)。從原理框圖可看出，RAM62256的片選CS端由單片機的P2．7口控制，因此RAM的地址范圍為：0000H～7FFFH。

本設計采用查詢方式進行打印驅動控制，單片機與打印機的接口包括如下內(nèi)容：

(1)單片機的八位數(shù)據(jù)線通過74LS377鎖存后與打印機的八位數(shù)據(jù)線相連，傳送打印數(shù)據(jù)。單片機的P2．7口通過74LS04反相后與74LS377的G端相連，因此單片機向打印機傳送數(shù)據(jù)的口地址為8000H。

(2)單片機的P1．0口提供數(shù)據(jù)選通信號，它與打印機STB端連接，進行將打印數(shù)據(jù)送打印機的選通控制。

(3)單片機的P1．1口接打印機的BUSY端，以BUSY信號作為打印機忙或閑狀態(tài)查詢信號。

3 單片機驅動控制打印機的軟件設計

3．1打印機的控制方法

系統(tǒng)上電后，當需要打印的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)線上時，只要主機向打印機的STB端發(fā)一個負脈沖，就把數(shù)據(jù)送入了打印機。本設計對打印機的控制采取查詢等待方式。首先主機讀打印機BUSY線，如果BUSY為高電子則表示打印機正忙，禁止接收數(shù)據(jù)，需等待。當打印機取走數(shù)據(jù)并處理完畢后，BUSY線被置為閑(低電平)，同時輸出應答脈沖ACK通知主機，可以再次輸入數(shù)據(jù)。控制時序如圖2所示。

STB為數(shù)據(jù)選通信號，打印機在其上升沿時讀入數(shù)據(jù)。當主機發(fā)送數(shù)據(jù)后，需要有0．5μs以上的延時才能向STB線發(fā)負脈沖，即圖2中的t1值不小于0．5μs；當STB信號從高電平變?yōu)榈碗娮雍螅ＷC負脈沖的寬度，亦即圖2中的t2值不小于0．5μs；當STB信號從低電平變?yōu)楦唠娖胶螅ＷC有0．5μs以上的延時，亦即圖2中的t3值不小于0．5μs，以確保打印機將數(shù)據(jù)可靠讀入。控制流程見圖3所示。

無論打印機打印輸出的是文字還是圖形，主機向其發(fā)送的．皆是一系列以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)，因此如何向打印機發(fā)送數(shù)據(jù)是關鍵所在。以下為一數(shù)據(jù)發(fā)送程序實

3．2 控制程序設計

HP-DJ 600／800系列噴墨打印機使用HP PCLLEVEL 3語言，而在單片機控制系統(tǒng)中使用十六進制代碼。因此在以下程序設計中，將PCL命令全部替換為用十六進制代碼表示。

在單片機實時控制系統(tǒng)中，打印機最常用的功能是將控制系統(tǒng)的測試結果打印出來。下面通過如何實現(xiàn)一張表格的打印來具體說明單片機控制驅動噴墨打印機的軟件設計方法。

需要打印的表格如表2所示。首先在windows界面的附件的畫圖中制作好如表2的表格，將其保存為文件名：REPORT．BMP，并且在向單片機的程序存儲器中燒寫程序代碼時將此BMP文檔代碼一并寫入，存放在以BMP_ADDR為起始地址的程序區(qū)內(nèi)。BMP_ ADDR的值由所制作的表格大小決定，表格的寬度和長度分別用paper_width和paper_length表示。