用FTP-628系列热敏打印头开发打印机
常用的微型针式打印机速度慢、噪声大,无法满足某些场合的需要。微型热敏打印机具有打印速度快、噪音低、可靠性高、字迹清晰、机头小而轻等优点,可满足各种场合的打印要求,因此得到广泛应用。笔者在汽车行驶记录仪的开发过程中,根据要求,选用较为先进的热敏打印机作为打印设备。但微型热敏打印头对打印时序和温度要求较高,一旦控制不当极易造成打印头烧毁,其控制系统的软硬件设计较复杂。本文选用FTP-628系列热敏打印头开展以下研发工作。
2 系统组成
本文介绍的微型热敏打印机主要由主控器件、步进电机驱动模块、热敏打印头过热保护模块、热敏打印头缺纸检测模块、RS-232通信模块和供电模块等部分组成。系统的结构框图如图l所示。其中步进电机驱动模块负责控制打印纸走纸及走纸速度;热敏打印头过热保护模块防止热敏打印头温度过高损坏;热敏打印头缺纸检测电路完成热敏打印头是否有纸检测;RS-232通信模块实现打印机与汽车行驶记录仪之间的通信;供电模块给控制电路及热敏打印头供电。
3 热敏打印工作原理
热敏打印头FTP-628的框图如图2所示。该热敏打印头点结构为384点/行,水平方向点密度为8点/mm,垂直方向行间距：8点/mm。有效打印宽度48mm。打印速度最大为60 mm/s。
当接通热敏打印机电源(+12V),供电模块输出+5 V用于所有控制电路,还输出用于热敏头加热印字的+7.2 V电压,将其与打印头VH相连。在时钟CLK的配合下,打印数据经数据输入DI引脚移入热敏打印头内部的移位寄存器中。当CPU将一行384位数据全部移入移位寄存器后,CPU将热敏打印头内部锁存端LAT置为低电平,移位寄存器的数据被锁存到锁存器;然后CPU将热敏头加热控制信号STB置为高电平,此时根据384点输入的数据是l或0决定发热元件是否发热,由此在热敏纸上产生要打印的点行。
4 硬件设计
4.1 主控器件
采用Freescale公司S12系列单片机中的MC9S12D64作为主控器件。该器件是一款性能优良的单片机,包含一个16位中央处理单元、64 KBFlash、4 KB RAM、1 KB EEPROM、两个异步串行通信接口和一个同步串行接口等丰富资源,能够满足本设计的需求。该器件具有良好的稳定性,使得打印机能够在恶劣的工业现场使用。
4.2 热敏打印头过热保护模块
热敏打印头加热时间一般为1 mS,连续加热超过1 s后,很容易烧毁热敏头,所以必须对热敏打印头添加过热保护电路。过热保护电路图如图3所示。图中VH为7.2V热敏打印头驱动电压,VH的供给与否由常开继电器控制。由CPU的一个I/O口输出控制加热电压源控制端TCl,参见图2与图3。TH为外部
