噴墨打印機在單片機測控系統中的應用

　　1.51單片機與打印機接口設計

　　1.1并口打印機的工作時(shí)序

　　通常情況下，并口噴墨打印機(以下簡(jiǎn)稱(chēng)打印機)是由普通PC機來(lái)驅動(dòng)的。PC機中的并行端口有三種工作模式，分別是SPP(標準并行接口)，EPP(增強型并行接口)，ECP(擴展型并行端口)。由于SPP實(shí)現起來(lái)最簡(jiǎn)單，因此，本系統參照此接口。

　　PC機按SPP模式驅動(dòng)噴墨打印機時(shí)采用17根信號線(xiàn)，如果要求單片機完全按照這種方式工作，實(shí)現起來(lái)比較繁瑣，占用了很多I/O資源。通過(guò)仔細分析SPP信號線(xiàn)以及打印機的工作原理之后，我們使用了10根信號線(xiàn)：8根數據線(xiàn)，1根狀態(tài)線(xiàn)(用來(lái)判斷打印機是否空閑)，1根控制線(xiàn)(用來(lái)選通打印機)，試驗結果表明這種簡(jiǎn)化是完全可行的。PC機并行端口引腳定義請參考相關(guān)資料。圖1是簡(jiǎn)化的并口打印機工作時(shí)序。簡(jiǎn)化的打印機工作時(shí)序可以概括為：主機(在此為單片機)在打印機忙線(xiàn)BUSY為低電平時(shí)輸出數據，產(chǎn)生選通脈沖信號STROBE，將數據總線(xiàn)上的數據D0～D7鎖存入打印機中;在打印機處理此數據期間，忙線(xiàn)為高電平，此時(shí)主機不能向打印機發(fā)送數據，否則將被丟失。打印機處理完此數據或執行完打印操作后，忙線(xiàn)變成低電平，表示數據被接收處理完畢，打印機可以接收下一個(gè)數據了。

　　1.2單片機與并口打印機的接口電路

　　設計的51單片機和打印機的接口電路如圖2所示。單片機只用了10根信號線(xiàn)來(lái)驅動(dòng)噴墨打印機。單片機P0口的8根數據線(xiàn)通過(guò)74HC377鎖存后和并口的數據線(xiàn)相連，向打印機傳送命令和數據;I/O引腳P12接并口的BUSY信號線(xiàn)，單片機檢測到P12管腳為高電平時(shí)，繼續讀取該管腳的狀態(tài)，直到為低電平時(shí)(表明打印機可以接受下一個(gè)字符)才往數據口發(fā)送一個(gè)字符。單片機最高位地址總線(xiàn)P2.7(A15)為低電平時(shí)，數據便可在單片機寫(xiě)控制信號線(xiàn)WR的上升沿鎖入74HC377，隨后P2.6為低電平時(shí)，選通信號STROBE有效，數據進(jìn)入打印機。這樣，噴墨打印機端口地址為0x0000～0x3fff，由于51系列單片機的存儲器和外設是統一編址的，外部存儲器地址只能從0x4000開(kāi)始。如果系統存儲空間不夠，可以改用全譯碼電路來(lái)實(shí)現。

　　2EPSON ESC/P打印控制語(yǔ)言簡(jiǎn)介

　　采用EPSON公司的打印控制語(yǔ)言ESC/P，在它的開(kāi)發(fā)網(wǎng)站上下載編程手冊，里面對這種打印機語(yǔ)言作了詳細介紹，本文列出了實(shí)際應用中常用的控制代碼。

　　初始化打印機：ESC @

　　選擇圖形方式：ESC (C nL nH m

　　其中nL=01H，nH=00H，m=01H或31H。注意，初始化后打印機處于字符方式。因此要在圖形方式下打印時(shí)，必須先執行該命令。

　　設置單元大?。篍SC (U nL nH m

　　nL=01H，nH=00H，m=05H，0AH，14H，1Eh，28H，32H，3CH，m取不同的值時(shí)單元大小不一樣。單元越小打印機分辨率越高，因而打印質(zhì)量也就越高。

　　選擇單色/彩色命令：ESC (K nL nH m n

　　nL=01H，nH=00H，m=00H，n=00H，01H，02H。當n=00H時(shí)，打印機處于默認的彩色模式;當n=01H時(shí)，打印機置為單色模式，即只能打印出黑色;當n=02H時(shí)，打印機置為彩色模式，可打印四種顏色。

　　打印光柵圖像命令：ESC . c v h m N1 Nh d1…dk

　　c=0，1，2表示打印模式。當c=0時(shí)，打印機工作在非壓縮模式;c=1時(shí)，打印機處于壓縮模式;v：垂直方向打印密度，在這里v=30，因此垂直方向打印密度為3600/v=120(dpi);h：水平方向打印密度，在此h=10，因而水平方向打印密度為360(dpi);m：打印頭橫向移動(dòng)過(guò)程中垂直方向所含點(diǎn)數，也就是光柵個(gè)數或掃描行數;nL，nH：水平方向所含點(diǎn)數為((256*nH)+nL);k：所有數據個(gè)數，非壓縮方式下值為m*int((nH*256+nL+7)/8)，壓縮方式下其值不定;d：數據。如果打印機要打印漢字或者圖形，那它一定要工作在圖形方式，因此每送一次數據給打印機都要用到它。要熟練掌握該命令才能準確、快速地編寫(xiě)應用程序。另外，打印機工作在光柵圖形模式下，它在水平方向和垂直方向上的分辨率是不一樣的，因此在打印過(guò)程中送給打印機的點(diǎn)陣和通常情況下(比如液晶顯示)是不一樣的，必須要經(jīng)過(guò)轉換后(橫向放大三倍，縱向不變)才能夠打印出正常字體。

　　設置水平位置，設置水平相對位置，設置垂直位置，設置垂直相對位置這4條命令也用得比較多，其用法也很簡(jiǎn)單，另外還有一些偶爾用到的命令，詳情可參閱EPSON C4X編程手冊，在此就不一一列舉了。

　　3打印程序設計

　　打印機的驅動(dòng)軟件采用C51編寫(xiě)，在keil C51環(huán)境下編譯通過(guò)，能夠正常工作。以下是其中的一些關(guān)鍵部分：