跟着电子信息化、主动化程度进步，条码辨认技能的开展，热敏打印机的运用规模也在不断扩大，已从传统的作业和家庭传真文档，快速向商业零售、工业制造业、交通运输业、物流、金融、彩票、医疗、教育等新式专业运用领域拓宽。
本文将为我们介绍依据上海航芯ACM32F403的热敏打印机规划计划。
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打印原理
热敏打印机的原理是，在介质基底上(一般是纸)覆上一层热敏资料，将热敏资料加热一段时刻后变成深色(一般是黑色，也有蓝色)。这种化学反响是在必定的温度下进行的。高温会加快这种化学反响。当温度低于60℃时，热敏资料需求通过适当长，乃至长达几年的时刻才干变成深色；而当温度为200℃时，这种反响会在几微秒内完结。
热敏打印机有挑选地在热敏纸的确认方位上加热，由此就发生了相应的图形。加热是由与热敏资料相触摸的打印头上的一个小电子加热器供给的。加热器排成方点或条的方法由打印机进行逻辑操控，当被驱动时，就在热敏纸上发生一个与加热元素相应的图形。操控加热元素的同一逻辑电路，一起也操控着进纸，因此能在整个标签或纸张上印出图形。
图1. 热敏打印机的原理
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运用芯片
本文描绘的热敏打印机计划，是依据上海航芯ACM32F403系列的MCU进行规划。
ACM32F403芯片选用高性能内核，支撑Cortex-M33和Cortex-M4F指令集。芯片内核支撑一整套DSP指令用于数字信号处理，支撑单精度FPU处理浮点数据，一起还支撑Memory ProtecTIon Unit（MPU）用于提高运用的安全性。
ACM32F403系列芯片最高作业频率可达180MHz，内嵌数学硬件加快，内置最大512KB的eFlash和最大192KB SRAM。芯片集成了一个12位多通道2M sps高精度ADC、一个12位2通道的DAC、多达3路运放、2路比较器，集成了1个高档守时器，6个通用16位守时器，1个通用32位守时器，2个根本16位守时器，1个体系看门狗，1个独立看门狗，一个低功耗的实时钟（RTC），内置多路UART、LPUART、SPI、I2C、I2S、CAN、全速USB等丰厚的通讯外设，内建AES、CRC、TRNG等算法模块。
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计划特色
ㆍ支撑蓝牙、USB、UART等多种通讯接口的打印方法
ㆍ支撑无使命时主动进入断电形式，续航时刻更长
ㆍ支撑打印高温、缺纸和低电量报警
ㆍSPI FLASH寄存字库，支撑在线更新字库，可调整字体、巨细、粗细等
ㆍ支撑MCU和BLE芯片固件在线晋级
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规划计划
图2. 依据ACM32F403热敏打印机规划计划框图
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功用介绍
1.1多接口打印流程
本计划能够通过UART、USB和蓝牙接口接纳数据，并通过ACM32F403芯片的TImer，GPIO，ADC、SPI等模块进行热敏打印机头的打印作业。
详细流程如下：
1）通过UART、USB和蓝牙接口接纳数据，数据需求通过GBK码的方法发送，并存储到芯片内部；
2）将每个字的GBK码，通过SPI接口查询到SPI FLASH上字库中对应的数据，并传输到打印buffer中；
3）芯片通过TImer来操控步进电机运转的速度和打印机头加热的时刻，通过GPIO来操控加热使能和操控步进电机的行进和撤退，ADC来检测打印机温度，终究完结打印作业。
图3. 多接口打印流程
1.2 字库更新流程
本计划内部firmware完结了一个UART接纳数据，SPI下载数据的体系，选用相似7816 T=1的数据格式进行传输，将字库的BIN文件下载到SPI FLASH中，以完结字库的下载和更新。由于片外SPI FLASH巨细的原因，默许只支撑24*24巨细的字体打印，假如替换字体，需求从头下载字库文件。
图4. 字库下载流程
本计划支撑字库的更新，能够调理打印字体的字体、巨细，粗细等参数。字库更新后需求修正firmware代码，以完结不同字体的打印。
图5. 字体设置参数
1.3 字库调用流程
本计划中的SPI FLASH中能寄存字体巨细为16*16或24*24的字库，而且有完好的配套firmware代码。
详细字库调用流程如下：
1）从UART、USB或BLE接口接纳需求打印文字的GBK码；
2）依据GBK码计算出该文字在字库中的内码；
3）通过SPI接口读取字库中内码的数据，数据长度依据字体巨细来定；
4）将读出的数据传输到打印机头，完结打印。
图6. 字库调用流程
1.4 数据打印流程
图7. 数据打印软件流程
图8. 打印机芯和步进电机原理图
数据打印流程：
1）打印机开机流程；
2）将打印数据通过SPI接口传输到打印机缓存；
3）判别是否是榜首行，假如是翻开电机TImer，并行进一步；
4）判别是否是最终一行或许是否缺纸，假如是进入打印机关机流程；
5）开端加热，翻开加热Timer，并等候加热完结；
6）循环2）~5），直到打印结束。
打印机开机流程：
1）将打印机DST（选通脉冲）信号设为低电平；
2）将打印机LATCH（数据锁存）信号设为高电平；
3）翻开热敏头逻辑电源；
4）翻开热敏头加热电源；
打印机关机流程：
1）中止加热Timer；
2）封闭热敏头加热电源；
3）将打印机DST（选通脉冲）信号设为低电平；
4）将打印机LATCH（数据锁存）信号设为高电平；
5）封闭热敏头逻辑电源。
1.5 电源操控体系介绍
图9. 电源操控体系介绍
1）供电：体系选用单节锂电池4.2V或许USB 5V供电；
2）反常：当MCU内部程序跑飞/死机时，首要能够按下SW1复位MCU，再不可能够按住正常开/关机键，再刺进USB线使MCU复位；
3）开机：体系未通电时，按住开/关机键，此刻MCU上电，MCU开端从eFlash发动，初始化成功后将POWER_ON/OFF信号置高，双色灯中的绿灯点亮(InitPass_常亮、内部锂电池充电满_常亮)，若初始化失利或检测到反常/过错(比方电池电量低，外设初始化失利、通讯不正常等)，将双色灯中的红灯点亮(Err1_常亮、Err2_1s闪、Err3_快闪)；
4）关机：体系通电时，按住开/关机键，Power_Check引脚会检测到一个下降沿，而且接着会有继续的低电平，松开按键后，再将电源操控信号拉低；
5）正常关机的次序是：先灭灯，然后断电机驱动电源和外设电源，再断MCU电源；
6）PB1为开/关机按键与体系唤醒键，SW1为体系唤醒按键与复位键，一般状况，用户按一下是要唤醒体系，长按是正常开关机；
7）没有打印使命时，需求封闭电机电源和外设电源，来节约锂电池电量；所以体系通过守时进入待机前，MCU封闭电机驱动电源/外设电源后，进入待机。
