基于N32G020微型打印机解决方案

2020-1-8 16:45:38 1739

0 `热敏式微型打印机（又称：微型打印机、微打)是在淡色材料上（通常是纸）覆上一层透明膜，将膜加热一段时间后变成深色（一般是黑色，也有蓝色），图像通过加热，在膜中产生化学反应而生成的，当温度为200℃时，这种反应会在几微秒内完成。图一：热敏式微型打印机热敏式微型打印机的打印头中带有许多热敏型电阻，主控芯片控制热敏型电阻根据需要进行加热，当热敏打印机接收到打印字符/图片/二维码/一维码后，主控芯片根据位图数据控制打印头中对应的热敏电阻通电，从而加热出有规则的深色点，同时，主控芯片控制步进电机进行精确的滚纸操作，多次加热后，这些规则的深色点最后组成了有效字符/图片。一．微打部件构成主要由以下三个部件构成：图二：部件构成图 APP/人机界面(上左)：实现人机交互界面，如智能终端APP、打印工具软件，用来输入打印数据、排版等操作。核心控制板(上中)：实现打印控制、数据交互、系统控制等处理。热敏打印头(上右)：实现热敏加热、走纸、过热信号输出、缺纸信号输出。二．微打系统方案图三：方案框图微打三个主要部件的工作方式：首先，通过人机交互『APP/人机界面』将命令/数据通过通讯接口发送到『核心控制板』上。再次，『核心控制板』通过对应的接口接收打印数据，如接收为命令，则进行相应的命令处理；如打印字体格式修改命令、换行命令、字体效果缩放命令等；如接收为打印字符数据，根据字符类型(英文字符/汉字/其他日文/韩文等字符)，转换为对应字符内码，通过字符内码从字库数据中定位、读取字符的字模点阵。之后，通过『核心控制板』上的MCU将点阵数据通过SPI接口传送给打印头。最后，打印头接收到点阵数据后，结合MCU控制的加热使能信号进行加热处理，在加热期间，主控MCU会对加热时间、过热检测、缺纸检测进行相应处理，同时由MCU控制电机进行走纸操作，最终实现边打边走纸的效果。三．N32G020产品的核心控制板硬件参考设计核心控制板的主要功能是接收上层下发的打印命令/数据，数据转换、发送到打印头、控制打印头加热&电机走纸、按键&LED控制。图四：核心控制板框图其中较为关注的技术，有以下几点： 1、发送到打印头的是字符的点阵数据，每一个点阵对应到打印头的一个加热点，相当于是打印纸上的像素点，如富士通FTP-628M打印头，其一行像素点为384点，意思是每次可以同时处理384个像素点，每个像素点的宽度约为0.125mm，即一行宽度为0.125mm×384=48mm(实际有效宽度)，一般打印纸两边边缘有保留空白10mm，一行总宽为58mm，称为58mm热敏式微型打印机。 2、打印头中的电机通常为4相步进电机，通过4个I/O口控制电机的四相八步，时序的实现是通过timer定时器对I/O口进行翻转操作，最终实现电机走纸。 3、打印头中的发热，是通过打印头中的加热线STB实现，通过I/O口拉高STB就使能加热。 4、在加热前会检测是否缺纸，其原理是打印头内带有光电传感器，是通过光电传感器的光电转化，其位置处于塑胶滚轴下的光电传感器，当纸滚入滚轴后纸会挡住光电传感器的入口孔，阻止光线进入，然后经过光电转化后，打印头最终输出电平值，通过MCU的ADC模块对电压进行采样，如电压过低则缺纸，反之有纸(高低电压还需参考周边电路)，过热检测，通过ADC采电平值，亦是同理。以下是MCU对打印头的主控制图图五：打印头控制图四．主控MCU 微打方案采用N32G020K6/7/8，是国民技术基于ARM Cortex M0架构的32位低功耗、高性能处理器主控芯片。图六：N32G020系列K8型号其主要参数如下： 1）高达80MHZ主频,2KB 指令Cache 2）内置64K/128K/256K可选FLASH，20K 片内SRAM，10万次擦写，10年数据保持能力 3）具有丰富的外设接口，包含2个SPI、3个UART、2个I2C、1个ISO7816接口、1个无晶振全速USB2.0 4）集成1个12bit ADC 1Mbps采样率最大10通道输入、1个10bit 400Kbps DAC、2个模拟比较器、最大8通道PWM输出、1个DMA 最大8通道 5）配置5个32位Timer、1个32位RTC、1个看门狗、1个24bit Systick 6）内嵌硬件高速加密算法引擎，AES、DES、RSA、ECC、SHA、CRC16及TRNG随机数发生器 7）支持SWD调试接口、通用的JLink仿真器下载、调试。 8）支持多模式的低功耗，最低可保持0.1uA以下。 9）提供完整的SDK和参考设计该系列产品的SPI0支持4线模式，最大20M 时钟，用于快速读取外部SPI FLASH字库数据，DMA可用于读取USB接口、UART接口数据，减少CPU的干预，提高系统数据处理性能，直接提高打印机打印速度！五．方案实物基于N32G020产品的热敏式微打方案，在鉴于同类微打方案的功能、性能对比之下，有更多特色与优势！方案实物图，先睹为快：图七：微打方案实物图 N32G020系列通用MCU芯片，与常规的热敏主控芯片相比，芯片集高性能、低功耗、安全特色(内置硬件存储保护和加、解密算法加速引擎)于一身，在热敏式微型打印机解决方案上，具有绝对优势： A. 特色： a) 支持富士通FTP-628 58mm打印头及国产精芯打印头 b) 支持ASCII字符、GB2312汉字、条形码、二维码、图片打印 c) 支持ESP/POS兼容ESC命令的票据打印 d) 支持UART、无驱USB有线打印 e) 支持蓝牙、WIFI等无线打印 B. 优势： a) 业界高性能、低功耗且性价比高的ARM Cortex M0处理器芯片 b) 无MCU晶振、无USB晶振，节省BOM成本 c) 自带内部可控LDO输出，节省成本、降低功耗 d) 打印速度比其他同等打印头方案快20%以上 e) 支持硬件安全级代码保护，防抄板，保护方案国民技术将深耕物联网MCU领域，以高、中、低全系列化的产品演进路线，为各行业提供高性价比的创新整体解决方案和技术支持服务。针对其他种类微型打印机，公司将陆续推出相应的解决方案和产品，以全覆盖微型打印机市场为目标，为行业提供全方位方案保障。 ` 0
2020-1-8 16:45:38　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 采用N32G020核心控制板实现热敏式微型打印机的设计 3320 • 微型打印机方案 405 • 错过后悔的MCU微型打印机解决方案 1524 • 国民MCU 微型打印机解决方案 38 • 蓝牙打印机解决方案 641 • EPSON针式打印机银行打印解决方案 3746 • 基于FPGA与VHDL的微型打印机该怎么设计？ 1559 • 微型打印机控制电路的设计 22 • Ameya360 工业打印机解决方案 1310 • 微型串口打印机应用案例分析 7249