課程設(shè)計(jì)arm--藍(lán)牙熱敏無(wú)線打印機(jī)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　目錄0</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　一、設(shè)計(jì)目的和要求2</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)原理2</b></p>

2、<p>　　2.1 工作原理2</p><p>　　2.2 技術(shù)原理3</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容3</b></p><p>　　3.1項(xiàng)目流程以及分析3</p><p>　　3.2 硬件分析4</p><p>　　3.2.1功能需求分析4</p>

3、<p>　　3.2.2基礎(chǔ)知識(shí)梳理5</p><p><b>　　3.3軟件分析6</b></p><p><b>　　3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果6</b></p><p><b>　　總結(jié)與致謝8</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：9</

4、b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　電子信息技術(shù)的發(fā)展給人們的生活帶來(lái)了無(wú)窮的方便，同時(shí)，隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線接入技術(shù)的普及，使電子設(shè)備的使用更加的方便。藍(lán)牙熱敏無(wú)線打印是集機(jī)電技術(shù)、嵌入式技術(shù)、無(wú)線藍(lán)牙技術(shù)于一體。其體積小、噪音低、打印清晰、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，得到用戶好評(píng)。</p><p>　　本文著重

5、分析了熱敏打印的工作特點(diǎn)和控制原理，比較并討論了當(dāng)前常見熱敏打印系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了本研究的設(shè)計(jì)方案，并從硬件、軟件及系統(tǒng)調(diào)試三個(gè)方面詳細(xì)描述了熱敏打印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　首先對(duì)系統(tǒng)整個(gè)工作原理進(jìn)行詳細(xì)分析和設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)多方面的驗(yàn)證，形成了系統(tǒng)開發(fā)的完整的設(shè)計(jì)方案，結(jié)合硬件電路與軟件功能，完成了基于ARM系列主控芯片的微型藍(lán)牙熱敏打印機(jī)的驅(qū)動(dòng)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，ARM主控芯片通過(guò)以藍(lán)牙接收PC以及各種帶藍(lán)牙電子

6、設(shè)備的接收數(shù)據(jù)，然后控制熱敏打印頭打印的微型實(shí)時(shí)打印機(jī)。通過(guò)對(duì)熱敏打印頭控制特點(diǎn)以及ARM主控芯片硬件資源的深入分析，基于簡(jiǎn)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、提高系統(tǒng)集成度和可靠性、方便系統(tǒng)軟件開發(fā)的原則，確定了打印驅(qū)動(dòng)的硬件選型和方案的確定。在軟件設(shè)計(jì)中，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)原理和集成開發(fā)環(huán)境，同時(shí)結(jié)合熱敏打印機(jī)的特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和分析。分別對(duì)數(shù)據(jù)接收、熱敏打印機(jī)頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)、熱敏打印頭加熱、字符處理等各個(gè)模塊進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)、編碼和調(diào)試。&

7、lt;/p><p>　　關(guān)鍵詞：熱敏打印 嵌入式系統(tǒng) 藍(lán)牙接口 模塊設(shè)計(jì)</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)目的和要求</b></p><p>　　已知參數(shù)和設(shè)計(jì)要求：</p><p>　?。?）開發(fā)平臺(tái):嵌入式STM32F103ZET6平臺(tái)；</p><p>　　（2）熱敏打印頭:通過(guò)加熱頭,對(duì)

8、熱敏打印紙加熱。</p><p>　?。?）無(wú)線通信:通過(guò)藍(lán)牙接收手機(jī)或上位機(jī)發(fā)送過(guò)來(lái)的打印信息。</p><p>　?。?）字庫(kù)：通過(guò)串口更新字庫(kù)。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)原理</b></p><p><b>　　2.1 工作原理</b></p><p>　　

9、藍(lán)牙打印機(jī)，就是指在主機(jī)端用一單片機(jī)來(lái)仿真打印機(jī)進(jìn)行工作，截取從主機(jī)并口傳出的數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，并通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線連接傳送到打印機(jī)端。在打印機(jī)側(cè)的單片機(jī)則根據(jù)所收到的藍(lán)牙數(shù)據(jù)來(lái)仿真主機(jī)對(duì)打印機(jī)進(jìn)行控制操作，從而實(shí)現(xiàn)打印機(jī)與主機(jī)的藍(lán)牙無(wú)線連接。由于大部分的移動(dòng)設(shè)備（手機(jī)、筆記本、平板電腦）都置有藍(lán)牙芯片，不需要數(shù)據(jù)線連接即可快速被識(shí)別，操作簡(jiǎn)單，連接方便。       </p&g

10、t;<p>　　熱敏打印機(jī)的原理是用加熱的方式使涂在打印紙上的熱敏介質(zhì)變色。熱敏微型打印機(jī)式也式比較常見的微型打印機(jī)，但比針式微型打印機(jī)出來(lái)得要晚。熱敏打印機(jī)打印速度快，噪音小，打印頭很少出現(xiàn)機(jī)械損耗，并且不需要色帶，免去了更換色帶的麻煩。但它也有缺點(diǎn)，因?yàn)槠涫褂玫氖菬崦艏?，所以不能無(wú)限期保存，在避光的條件下可以保存一年到五年，也有長(zhǎng)效熱敏紙可以保存十年。 熱敏打印工作流程如圖所示：</p><p>

11、;　　圖中顯示了打印三行內(nèi)容時(shí)的工作流程圖。數(shù)據(jù)位“高”則表示打印，為“低”則表示不打印。</p><p><b>　　2.2 技術(shù)原理</b></p><p>　　在主機(jī)端用一單片機(jī)來(lái)仿真打印機(jī)進(jìn)行工作，截取從主機(jī)并口傳出的數(shù)據(jù)及控制信號(hào)，并通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線連接傳送到打印機(jī)端。在打印機(jī)側(cè)的單片機(jī)則根據(jù)所收到的藍(lán)牙數(shù)據(jù)來(lái)仿真主機(jī)對(duì)打印機(jī)進(jìn)行控制操作，從而實(shí)現(xiàn)打印機(jī)與主機(jī)的

12、藍(lán)牙無(wú)線連接。主機(jī)端的藍(lán)牙作為主設(shè)備進(jìn)行查詢和發(fā)起連接，打印機(jī)端的藍(lán)牙則作為從設(shè)備等待連接的建立。熱敏打印機(jī)打印技術(shù)原理如圖所示：</p><p>　　圖2-2 熱敏打印機(jī)打印技術(shù)原理圖</p><p><b>　　三、設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　3.1項(xiàng)目流程以及分析</p><p>　　一、藍(lán)牙無(wú)線熱敏打印

13、系統(tǒng)項(xiàng)目開發(fā)流程</p><p>　　1、項(xiàng)目分析GPIO口和程序下載</p><p>　　2、串口以及上位機(jī)通信</p><p><b>　　3、步進(jìn)電機(jī)模塊</b></p><p>　　4、熱敏打印字庫(kù)下載</p><p><b>　　5、程序?qū)崿F(xiàn)</b></p&g

14、t;<p>　　具體功能實(shí)現(xiàn)流程如圖2-2</p><p>　　圖3—1 具體功能實(shí)現(xiàn)流程</p><p><b>　　3.2 硬件分析</b></p><p>　　3.2.1功能需求分析</p><p>　?。?）JRP-2RA微型熱敏打印機(jī)芯</p><p>　　多項(xiàng)JRP公司

15、之專利設(shè)計(jì)使打印更均勻、運(yùn)行更平穩(wěn)；機(jī)芯具有體積小,工作電壓寬(3.5-8.5 DC V),高效等特點(diǎn)。獨(dú)特的設(shè)計(jì)使得JRP-2RA機(jī)芯具有易裝紙，高可靠性特點(diǎn)。 </p><p><b>　　特性： </b></p><p><b>　　◆易裝紙 </b></p><p><b>　　◆體積小，重量輕 <

16、/b></p><p>　　◆一體金屬基架、金屬齒輪軸，穩(wěn)定、可靠、高壽命，散熱性能優(yōu)良 </p><p>　　◆打印速度快:最高可達(dá)80mm/s(電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓為DC 8.5V) </p><p>　　◆工作電源寬(3.5-8.5 DC V) </p><p>　　◆打印精度高(8dots/mm) </p><p&g

17、t;　　◆機(jī)械耐磨壽命長(zhǎng)(大于50km) </p><p>　　◆噪聲低：無(wú)刷磁激勵(lì)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)；高耐磨、耐高低溫特殊工程塑料齒輪組成，使傳動(dòng)噪聲極低。</p><p>　　◆適用性：JRP-2RA在安裝結(jié)構(gòu)及電氣插口與日本富士通公司的FTP-628MCL101機(jī)芯相兼容,適用于微型熱敏票據(jù)打印機(jī)以及熱敏票據(jù)打印電子收款機(jī)等。</p><p><b>　　

18、（2）步進(jìn)電機(jī) </b></p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制電機(jī)，是現(xiàn)代數(shù)字程序控制系統(tǒng)中的主要執(zhí)行元件，應(yīng)用極為廣泛。。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，稱為“步距角”，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的?？梢酝?/p>

19、過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。 </p><p>　　步進(jìn)電機(jī)是一種感應(yīng)電機(jī)，它的工作原理是利用電子電路，將直流電變成分時(shí)供</p><p>　　電的，多相時(shí)序控制電流，用這種電流為步進(jìn)電機(jī)供電，步進(jìn)電機(jī)才能正常工作，驅(qū)動(dòng)器就是為步進(jìn)電機(jī)分時(shí)供電的。步進(jìn)電機(jī)每前進(jìn)一步，紙張前進(jìn)0.0

20、625mm。如圖所示：</p><p><b>　　（2）硬件電路圖</b></p><p>　　圖3-2 熱敏打印機(jī)系統(tǒng)整體電路圖 </p><p>　　3.2.2基

21、礎(chǔ)知識(shí)梳理</p><p><b>　　GPIO口： </b></p><p>　　位運(yùn)算：<<(左移) >>(右移) |(或) &(與) ~(取反) ^(異或)</p><p>　　按位或：1|0==1 1|1==1 1|x==1 恒等于1</p><p&

22、gt;　　0|0==0 0|1==1 0|x==x 不會(huì)改變?cè)?</p><p>　　按位與：1&0==0 1&1==1 1&x==x 不會(huì)改變?cè)?</p><p>　　0&0==0 0&1==0 0&x==0 恒等于0</p><p>　?。▁取值可能為0或1）

23、</p><p>　　注意：數(shù)據(jù)在默認(rèn)書寫過(guò)程中，是沒有二進(jìn)制形式的，數(shù)據(jù)以十進(jìn)制形式為其默認(rèn)值。 </p><p><b>　　置1： </b></p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的任意一位置一： a |(0x01 << n);</p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的連續(xù)兩位置一： a | (0x03 <&

24、lt; n);</p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的連續(xù)三位置一： a | (0x07 << n);</p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的連續(xù)位置一： a | (0x0F << n);</p><p><b>　　清零： </b></p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的任意一位清零：a &= ~(0

25、x01 << n);</p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的任意兩位清零：a &= ~(0x03 << n);</p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的任意三位清零：a &= ~(0x07 << n);</p><p>　　將數(shù)據(jù)a中的任意四位清零：a &= ~(0x0F << n);</p>

26、<p><b>　　3.3軟件分析</b></p><p>　　Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。Keil則為其提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）

27、將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。</p><p>　　通過(guò)Keil uVision5軟件編寫LED、蜂鳴器、步進(jìn)電機(jī)、按鍵，打印圖片、字符，以及主函數(shù)的程序。</p><p>　?。?）實(shí)現(xiàn)LED指示燈閃爍與蜂鳴器發(fā)聲交替實(shí)現(xiàn)，通過(guò)設(shè)置GPIO的功能，IPOA、IPOB設(shè)置時(shí)鐘功能，最終實(shí)現(xiàn)上電后燈亮，蜂鳴器不響；按鍵按下實(shí)

28、現(xiàn)燈滅，蜂鳴器響；再次按下燈亮，蜂鳴器不響。</p><p>　?。?）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)是打印功能實(shí)現(xiàn)的前提，使得打印機(jī)打印頭1ms轉(zhuǎn)動(dòng)一次。四節(jié)拍驅(qū)動(dòng)主要程序詳見附錄。</p><p>　?。?）條紋打印主要程序及分析：左右交替打印，有間隔以及左右變換，無(wú)間隔。</p><p>　　（4）實(shí)現(xiàn)多行漢字及字符打印。第一行漢字，一個(gè)字節(jié)有8位，每行有2個(gè)字節(jié)，一行有48個(gè)

29、點(diǎn)，24個(gè)字節(jié)。第一個(gè)漢字和第二個(gè)漢字相差32個(gè)字節(jié)，一行2個(gè)字節(jié)，16行。從第25個(gè)字節(jié)開始，轉(zhuǎn)到第二行漢字。</p><p>　?。?）二維碼打印。詳細(xì)程序見附錄。</p><p><b>　　3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果</b></p><p>　?。?）條紋打印結(jié)果：</p><p>　　圖3-3 豎條紋打印</p>

30、;<p>　　圖3-4 左右交替間隔打印</p><p><b>　　（2）字符打印</b></p><p>　　圖3-5 多行漢字及字符打印</p><p><b>　?。?）二維碼打印</b></p><p>　　圖3-6 二維碼打印</p><p><

31、;b>　　總結(jié)與致謝</b></p><p>　　為期一周的藍(lán)牙熱敏無(wú)線打印機(jī)課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束了,老師帶著我們學(xué)習(xí)了許多關(guān)于的關(guān)于寄存器管腳配置等ARM知識(shí)。雖然我的C語(yǔ)言和單片機(jī)的有關(guān)知識(shí)特別欠缺，但在老師的認(rèn)真教導(dǎo)下,我還是學(xué)到了很多關(guān)于編寫程序比較實(shí)用的知識(shí)。在這次熱敏打印機(jī)的課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我們最先學(xué)會(huì)的是關(guān)軟件的安裝,雖然很簡(jiǎn)單,但是我們卻花了大量時(shí)間去解決過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,接下來(lái)我

32、們便接著對(duì)LED、蜂鳴器監(jiān)視器、按鍵等硬件的配置以及對(duì)的編寫,這個(gè)過(guò)我們對(duì)于C語(yǔ)言知識(shí)的缺乏,讓我們?cè)诰帉懗绦蛏蠋灼街噶繒r(shí)間和精力老師把基礎(chǔ)知識(shí)講述的特別詳細(xì)和細(xì),并且不斷的詢間我們能理解,以便大家有問(wèn)題可以及時(shí)被堅(jiān)讓我每天上課結(jié)束后,都有滿滿的成就感，最后我們開始在使用熱敏打印機(jī)打印多行漢字及字符，二維碼。</p><p>　　我覺得必須要將所學(xué)知識(shí)融匯到實(shí)踐操作中,才是自己真正的突破,另外,我覺得學(xué)習(xí)是個(gè)積累

33、的過(guò)程,這中間需要我們不斷的去花時(shí)間和精力來(lái)努力,才能真正有所成就。總的來(lái)說(shuō),在這次熱敏打印機(jī)項(xiàng)目中我真正學(xué)到了很多,收獲很多,但也明白了自己仍然存在很多不足的地方,敢于承認(rèn)自己的不足,真正在今后的學(xué)習(xí)中去實(shí)踐來(lái)改進(jìn),讓自己取得更大的進(jìn)步。最后真的很感謝這次課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師, 我會(huì)繼續(xù)努力的！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)：</b></p><p>　　[1

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