应公司要求,最近的工作内容是做热敏打印机直接用GPIO驱动,添加字库字符调用功能实现图形打印,并兼容ESC/POS指令集。特此记录一下,以备将来查阅和整理。首先,开始驱动打印机,让打印机跑起来。
先来一段拷贝,说明一下要开发的产品微型热敏打印机芯特点:
微型热敏打印机打印更均匀、运行更平稳;机芯具有体积小,工作电压宽(3.5~8.5 DC V),高效等特点。独特的设计使得热敏打印机机芯具有易装纸,高可靠性特点;该机芯在与我公司的热敏打印机机芯仅为与整机连接的FPC 的长度为加长型(120mm)外,其它性能、结构均为相同,因热敏打印机机芯配置的其与整机PCB 连接的FPC 长度为足够的长,因此便于直接与整机的PCB 连接,可以省去通常的转接板,也便于生产装配和维修之操作性。热敏打印机在安装结构及电器插口与日本富士通公司的FTP-628MCL101 机芯相兼容,适用于微型热敏票据打印机以及热敏票据打印电子收款机等.
上图中,PHE和PHK为光传感器发射级和阴级,VSEN(LPT_VDD)为光传感器电源。光传感器在进纸口下部,它们的作用是检测是否有纸。VH为打印机电源。DI和CLK为打印机数据和时钟输入口。STB1到STB6为选通脉冲。由于打印机加热对电量需求较大,所以开发者可以根据自身的设备调节选通信号的选通顺序,以达到分散加热,以防电流过大,设备无法运行的目的。LAT是数据锁存控制,DO是打印数据输出。在启动加热之前,需要先通过DI和CLK输入点阵数据,然后拉低LAT脚100ns以上将数据锁存。
打印机每行有384个点,点距为0.125mm。每个点1bite数据表示,所以每行48byte。以下是输入数据代码:
static int jx_write_line(unsigned char *p){ int i, j; int ret = 0; unsigned char data; int *tmp = (int *)p; for(j=0; j<48; j++){ data = p[j]; for(i=0; i<8; i++) { if((data&0x80) == 0) gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_DIN, 0); else gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_DIN, 1); data = data << 1; ndelay(twCLK_DELAY); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_CLK, 1); ndelay(twCLK_DELAY); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_CLK, 0); } } gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_LAT, 0); ndelay(twLAT_DELAY); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_LAT, 1); ndelay(setup_LAT_DELAY); return 0;}
接下来是打印机的步进机了。以下是步进机原理图:
由图可知,步进机由定子和转子组成。通过给四个位置上电驱动里边的转子移动,步进机有两相三相四相等等。热敏打印机 的步进电机采用1-2 相驱动方式,有4 个位置。MT/A(正),MT/A(负),MT/B(正),MT/B(负)。以下是热敏打印机采用的步进机控制时序图:
由上图可知,步进机行进一点行的上电时序为:从A(正)单独加电到A(负)单独上电,由步进机原理图可知,行进一点行相应的步进机跑了半圈。由此我们的行进方式应该为前后半圈交替的顺序。以下是步进机驱动代码:
if (line == 0) { gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 1); //STEP1 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 1); MOTOR_DELAY; gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 0); //STEP2 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 1); MOTOR_DELAY; gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 0); //STEP3 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 1); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 1); MOTOR_DELAY; gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 0); //STEP4 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 1); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 0); } else { gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 0); //STEP1 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 1); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 1); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 0); MOTOR_DELAY; gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 0); //STEP2 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 1); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 0); MOTOR_DELAY; gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 1); //STEP3 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 1); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 0); MOTOR_DELAY; gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AP, 1); //STEP4 gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BP, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_AN, 0); gpio_set_value(IUNIN_GPIO_LPT_MOT_BN, 0); }
代码中, MOTOR_DELAY 为步进机行进等待时间,在此时间内,我们可以驱动 STB1 到 STB6 的选通脉冲。驱动方式根据设备供电能力分时段分别对 STB1 到 STB6 进行加热,也可以调节加热时长和频率,以达到调节灰度级的效果。
自此, 热敏打印机能打点了,基本驱动实现。接下来是优化的过程了。。。