基于單片機的噴墨打印機控制技術(shù)

摘要：介紹一種采用MCS51系列單片機控制驅動(dòng)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(shí)現表格打印功能為例，給出了用C51語(yǔ)言編寫(xiě)的一系列相關(guān)基本控制程序。

單片機應用系統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(shù)也較為成熟。但是近年來(lái)隨著(zhù)通用打印機的廣泛使用，微型打印機的缺點(diǎn)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(guò)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(diǎn)是微型打印機所無(wú)法抗衡的。因此在越來(lái)越多的單片機應用系統中逐漸趨向于使用通用打印?魑?蠐∈涑鏨璞?。本文綑{芰艘MCS-51系列單片機為核心，通過(guò)CENTRONICS國際標準8位并行接口控制驅動(dòng)HP-DJ 600／800系列噴墨打印機的硬件接口電路沒(méi)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(zhù)統一編址控制的原則，硬件原理如圖1所示。

本設計采用MCS-51系列的89C52型單片機，其內部有8K字節的程序存儲器，盡可滿(mǎn)足本設計的程序、表格的存儲要求。在外部擴展了一片數據存儲器62256作為打印數據緩沖區，RAM62256的存儲容量為32K字節，可以存放大量的打印數據。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(xún)方式進(jìn)行打印驅動(dòng)控制，單片機與打印機的接口包括如下內容：

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

(2)單片機的P1．0口提供數據選通信號，它與打印機STB端連接，進(jìn)行將打印數據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(xún)信號。

3 單片機驅動(dòng)控制打印機的軟件設計

3．1打印機的控制方法

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

STB為數據選通信號，打印機在其上升沿時(shí)讀入數據。當主機發(fā)送數據后，需要有0．5μs以上的延時(shí)才能向STB線(xiàn)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?，要保證負脈沖的寬度，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?，要保證有0．5μs以上的延時(shí)，亦即圖2中的t3值不小于0．5μs，以確保打印機將數據可靠讀入?？刂屏鞒桃?jiàn)圖3所示。

無(wú)論打印機打印輸出的是文字還是圖形，主機向其發(fā)送的．皆是一系列以字節為單位的數據，因此如何向打印機發(fā)送數據是關(guān)鍵所在。以下為一數據發(fā)送程序實(shí)

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(yǔ)言，而在單片機控制系統中使用十六進(jìn)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(jìn)制代碼表示。

在單片機實(shí)時(shí)控制系統中，打印機最常用的功能是將控制系統的測試結果打印出來(lái)。下面通過(guò)如何實(shí)現一張表格的打印來(lái)具體說(shuō)明單片機控制驅動(dòng)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(huà)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(xiě)程序代碼時(shí)將此BMP文檔代碼一并寫(xiě)入，存放在以BMP_ADDR為起始地址的程序區內。BMP_ ADDR的值由所制作的表格大小決定，表格的寬度和長(cháng)度分別用paper_width和paper_length表示。