作者 黄涛(江西方兴科技有限公司，江西 南昌 330025)
摘要：针对高速公路拥堵时应急收费的便携式收费体系，研制了一台根据STM32单片机的便携式蓝牙针式打印机，该打印机选用电池供电，经过蓝牙与便携式收费机完结无线通讯。本文描绘了该打印机硬件电路组成和软件规划。
关键词：STM32;打印机;硬件电路;软件规划
0 导言
收费站有限的车道和收费设备往往是交通流量顶峰时段发生拥堵的首要原因，能够经过添加收费车道和收费岗亭来处理。但这要添加很多的出资，在交通流量平峰时又将形成车道和岗亭搁置;并且在已建成通车的路段因为征地和拆迁的困难，添加车道的本钱和价值巨大，且难以估计。高速公路手持收费体系由手持收费机和便携式蓝牙打印机组成，在交通发生拥堵的时分完结一个人便是一个收费岗亭，大大缓解收费岗亭的压力，削减车辆排队等候的时刻。该打印机为电池供电，经过蓝牙与便携式收费机无线通讯，选用专用针打机头，专门用于高速公路89
mm穿孔针打票。
1 体系规划
蓝牙打印机硬件选用嵌入式架构，单片机操控各个模块协同作业，单片机选用ST公司的STM32系列的STM32F101单片机。打印机装备了蓝牙、USB两种数据接口，可完结无线和有线两种打印方法，USB接口还能够作为打印机字库下载和打印机参数设置接口。打印机面板共有4个指示灯和2个按键，指示灯别离用于指示开机、充电、蓝牙衔接状况和毛病，按键为开/关机键和进纸键。电源办理电路首要包含DC-DC电源转化电路、开/关机电路和电池充电操控电路。打印机内置蜂鸣器，当按下开/关机键，开机和关机时蜂鸣器会长鸣一声，别的，当电池电压过低或打印机呈现毛病时蜂鸣器也会发出警示音。单片机经过AD收集电池电压预算电池电量，当电量缺乏时开机指示灯由绿灯转为红灯，提示用户及时充电。打印头选用STAR针式打印头，驱动电路包含针头驱动、针头移动驱动和进纸步进电机驱动电路。图1是该打印机的电路原理框图。
2 硬件电路规划
2.1 开/关机电路
打印机选用轻触式软开/关机方法，开/关机电路如图2。
按键S1为开/关机键，Vbat接电池，经过场管V201操控电源模块的输入电源Vout，PWR_Ctl接单片机GPIO的输出，PWR_State接单片机GPIO的输入。电路作业原理是，关机状况下，当按下开/关机键S1，二极管D204导通，电阻R207发生压降，V201的VGS电压为(Vbat-0.7
V)，V201导通，Vout通电，单片机发动，操控PWR_Ctl输出高电平，Q203导通，S1松开后坚持R207的压降，V201坚持导通状况，开机成功;开机状况下，当按下S1，单片机检测到PWR_State由高变低，操控PWR_Ctl输出低电平，Q203截止，S1松开后，R207没有压降，V201断开，关机。为了避免开/关机误操作，能够让单片机检测S1(S1按下PWR_State为低电平，S1松开PWR_State为高电平)是否继续按下若干时刻(比方1～3
s)才开/关机。
Charge_in接外部充电器的正极，即便关机状况下接上充电器单片机仍然能对充电状况显现。DC_IN接单片机GPIO的输入，充电时为低电平，未接充电器时为高电平。
2.2 打印头驱动电路
选用日本STAR公司SP320S系列点阵打印机的打印头，专门用于89
mm宽穿孔收据的针式打印。该打印头的驱动电路包含针头驱动电路、针头移动直流电机驱动电路和进纸步进电机驱动电路，其间针头驱动电路和步进电机驱动电路由STA471A达林顿管驱动，电路较为简略，本文首要介绍针头移动直流电机驱动电路，如图3。
电路中，Carriage_Ctl为单片机IO操控脚，Motor+和Motor-别离接直流电机的正负端。当Carriage_Ctl输出高电平时，Q104导通，Q105、Q106导通，Q107截止，Motor+输出电流，直流电机滚动;当Carriage_Ctl输出低电平时，Q104截止，Q105、Q106截止，直流电机中止滚动，停转时直流电机因为惯性滚动发电，一起因为Q107导通，Q107充任直流电机发电的负载，因为负载比较大，直流电机惯性阻力增大，迫使电机当即停转，这时Q107充任刹车功用。
3 软件规划
因为蓝牙打印机在户外移动环境下运用，存在各种外界搅扰的或许，所以对蓝牙数据传输的稳定性有必定的要求，确保每张收据打印都准确无误。打印机和手持终端之间的数据传输设定了握手协议，在手持终端正式发送打印数据之前先进行握手。握手成功确认蓝牙通讯正常后终端再发送打印数据，打印机接纳数据后对数据进行校验，避免数据丢包导致打印过错。数据校验正确并成功打印后，打印机再向手持终端发送打印成功应对。打印机完结一次完好的收据打印流程如图4所示，软件流程图如图5所示。
4 定论
STM32系列单片机具有丰厚内部资源和完全的系列产品，不必添加其他外围扩展电路就能完结片上体系，削减了开发作业量并缩短开发周期，在各方面指标上都远远优于51系列单片机，能满意不同电子产品的需求，这些杰出的优势使得STM32系列单片机在生发日子的各个领域都有很大的发展潜力，得到越来越广泛的使用。
参考文献
[1]孙书鹰,陈志佳,寇超.新一代嵌入式微处理器STM32F103开发与使用[J].2010(12):59-63.
作者简介：
黄涛(1983- )，男，本科，工程师，首要研讨方向：高速公路机电设备研制.
本文来源于科技期刊《电子产品世界》2019年第2期第61页，欢迎您写论文时引证，并注明出处
