微型串口打印机应用案例分析

　    常见的针式微型打印机速度慢、噪声大、打印头损耗快，无法满足日常某些场合的应用。因此热敏式微型打印机以其体积小、打印速度快、噪声低、可靠性高、字迹清晰等优点，获得了人们应用的青睐。热敏式目前已在销售点终端系统、银行系统、医疗仪器、电信、餐饮、娱乐、自助查询、排队取号等领域中得到了广泛的应用。微型热敏打印机作为打印设备，除了需要热敏打印头外，还必须与相应的控制板配合。由于进口原装控制板价格昂贵，功耗高，且不支持汉字打印。为此以下将详细阐述基于EFM32TG222F16的串口微打模块方案。

　　系统框架

　　基于EFM32TG222的串行微打模块系统主要包括MCU、字库芯片、热敏机芯(加热控制、温度检测、滚筒检测、缺纸检测、步进电机驱动)、RS232接口电路，共4个部分。

　　微型打印机结构框图

　　系统硬件设计

　　1、微型打印机机芯

　　LT2221打印机芯是一种小型、轻便、带有一行热敏单元的行式热敏打印机芯。它在POS终端、测量器械、医疗领域和数据通信等领域有广泛的应用。

　　LT2221微型打印机机芯特性：体积小和重量轻;方便进纸;高速打印(最大打印速度：1200点行/秒);每毫米8点的高清晰打印;打印纸宽58mm;简单的机械装置，打印头寿命长，高可靠性保证;备有打印头清理装置，打印头维护简单;兼容多种打印纸如：普通纸、高灵敏度保存纸、双色纸等等。

　　2、打印头加热电流控制电路

　　打印头加热控制电路根据实时的需要，由控制器I/O口引脚来控制打印机的电源，打印时通电;不打印时断电。一般电路是由主控芯片控制STB及VP电源，如果主控芯片正常工作，则可以保护打印头，但如果主控芯片本身被其他因素导致损坏，就很可能烧坏打印头。本设计中，采用了双重保护电路，STB信号由主控制芯片EFM32TG222控制，对VP的控制则采用单稳态触发器搭建独立于主控器的保护电路。这种双重保护电路大大提高了保护打印头的可靠性，起到很好的保护效果。

　　3、温度检测电路

　　LT2221热敏打印头内置一个热敏电阻，其阻值随着温度变化而变化，温度越高电阻越小。通过A/D转换器采集热敏电阻两端的电压，查表即可获得热敏打印头的温度，实现对热敏打印头温度的检测，进而起到对热敏头的过热保护作用。EFM32TG222含有1个8通道低功耗350μA、12位1Msps速率的A/D转换器，可实现高速采样，实时性非常高。

　　4、缺纸检测电路

　　打印机打印前，缺纸检测电路自动检测纸张有无，出现异常(纸尽)，打印中止，防止缺纸情况下进行打印，如果在缺纸的情况下一直打印，会导致热敏头损坏。本设计的LT2221打印头机芯内缺纸检测采用的传感器为反射式光电耦合器。打印机工作时，如果有纸，打印纸从光电耦合器的表面通过，光电耦合器中发光二极管发出的光通过打印纸反射到光敏三极管，使光敏三极管导通，PAPER_SHORT端输出高电平信号;若无纸，光敏三极管因接收不到光而截止，PAPER_SHORT端输出低电平信号，当控制器确认纸尽时，立刻点亮缺纸指示灯，同时停止打印。

　　5、滚筒打开检测电路

　　LT2221打印机芯有一个滚筒位置传感开关，打印机和纸张切割器应用设计为无论什么情况下滚筒打开的时候纸张切割器的电源应该断开。打印机工作时，如果滚筒打开，COVER_OPEN端输出高电平信号，当控制器确认滚筒打开时，立刻停止打印;若滚筒闭合，COVER_OPEN端输出低电平信号。