30000字硕士毕业论文打印机控制系统的设计
论文类型：硕士毕业论文
论文字数：30000字
论点：打印机,针式打印机,打印
论文概述：
本系统分为两大模块软件模块和硬件电路模块。软件模块在IAR软件平台上开发了一个新颖的软件升级系统,该软件系统有利于提升产品性能和扩展硬件功能。
论文正文：
1绪论 课题背景当前是计算机高速发展的时代，随着计算机技术的发展，很多办公设备也得到不断的更新换代。在办公设备中打印机是一个不可缺少的得力助手。打印机也经历了针式打印机、喷墨式和激光式等形式的更新换代川。每种形式的打印机都有其自身的优点与缺点:针式打印机速度慢、在打印过程中发出较大的噪音，但是针对复写纸打印的优点，是其他形式的打印机不可替代的特性〔2〕。喷墨打印机噪声小，价格便宜但是在使用中需要不断的添加耗材，其综合性价比就降低很多。激光打印机是应用较多的一种，并具备很多优点，但是它仍旧不能进行多层打印。针式打印机的特点是:结构简单、技术成熟、性价比高和消耗费用低等特点〔;,。针式打印机虽然噪声较高、分辨率较低和打印针头易损坏，但近年来由于技术的发展，较大地提高了针式打印机的打印速度、降低了打印噪声、改善了打印品质，并使针式打印机向着专用化和专业化方向发展，使其在银行存折打印、财务发票打印、记录科学数据连续打印、条形码打印、快速跳行打印和多份拷贝制作等应用领域具有其它类型打印机不可取代的功能。现在，在中国有许多行业的单据需要存档保存，针式打印机能够打印出符合规格的票据，因此它比其它形式打印机更能适合票据打印的要求。目前，中国及国际市场上对针式打印的需求容量仍然很大，众多打印机厂商在票据市场已经开始进行激烈竞争，无疑会推动专用打印机技术的进一步发展，虽然通用针式打印机市场日渐缩小，但针式打印机已经走上了专业市场前台，专业市场将成为一个新的增长点。 本课题是在研究国际国内打印机市场形势的基础上提出的，根据自身和行业需求致力于针式打印机的开发工作，并最终将其发展成自己的品牌。之所以选择开发针式打印机有两个主要因素:一是针式打印机特有的击打能力是其它打印机无法代替的，凭借较强的专用性，以及随着政府、行业信息化、金税、金保等工程的深化对针式打印机的需求会继续推动整个针式打印机市场的发展。在未来几年内，对针式打印机的市场发展前景，我们依然抱着乐观的态度。二是当前市场的主流是激光打印机，当前激光打印的市场被几家著名的厂商占领，由于品牌效应，新的公司要想进入这一领域的市场很难与之抗衡，所以我们定位在主流厂商不看好的领域，将自己的品牌做好，然后在有一定名望的时候进驻主流领域。2国内外现状及发展当前打印机行业一直是国际上几大公司:惠普、EPSON、松下和佳能等公司占领。国内的品牌有联想、长城和四通等品牌〔l]。虽然拥有自己的品牌，但是占的市场份额较小，市场一直被国外品牌占领。这与国外品牌的质量与性能息息相关，要想在主流领域发展国人自己的品牌较难立足。 针式打印机具有结构简单、技术成熟、性价比高和使用成本低等优良特性，过去针式打印机噪声较高、分辨率低、打印针头易损坏〔钊。随着计算机技术的发展，打印机控制技术也有很大程度提升。随着技术的发展，针式打印机可以实现高速打印160字符/秒甚至更高;由于控制技术改进降低了打印时产生的噪声;随着计算机技术的发展，采用高性能微控制器作为针式打印机的控制器使每秒的出针频率更高从而改善了打印品质。针式打印机从爱普生1968年第一台问世到现在已有四十多年的历史〔0，在这四十年间，技术不断革新。(1)控制器发展:从MSC-51作为控制器发展到现在的ARM7在速度和性能都有很大的提升，这就使打印速度和噪声处理方面有明显改善。此外针式打印机离不开门电路的配合工作，如今的门电路已不是往日所能匹敌的。(2)电源发展:打印机的工作离不开电源为之提供能量，电源的好坏对打印机性能有很大的影响。电源己从传统的晶体管稳压电源发展到现今广泛使用的开关电源，开关电源具有小型化、轻便化、高可靠、低能耗、低噪声和抗干扰等诸多优点「创。(3)检测电路:打印机要完成各项任务离不开检测电路的协同工作。随着科学技术发展，检测器件的准确性越来越高，这就为打印机性能提高做好基础。(4)控制技术:打印机根据设定可以工作在不同的打印模式下，如可以工作在超高速、高速和高密等工作模式下。这是由控制器控制步进电机实现的，随着技术的发展高性能控制技术运用到打印机中使打印质量更高，如本系统所使用的步进电机细分控制就使打印机打印质量有显著提高。3主要硬件选取打印机作为一个独立的工作实体需要有自己的主控单元和各种机械部件按照一定的工作机理安装构成。 参考文献[1]刘树吉.针式打印机原理、使用与维修〔M].北京:国防工业出版社，1988.姚海根.撞击式打印机及历史地位和现状「J].出版与印刷，2008 (03) : 28-32.陆世爵.针式打印机〔M].北京.电子I:业出版社，1989.祁明科.DPK8**OE专用打印机的研制开发「D].南京:东南人学，2001.孙L}，赵继文.针式打印机维修技巧「M].北京:科学出版社，1993.周志敏，周纪海.开关电源实用技术「M].北京:人民邮电出版社，2003.张树秋.针式打印机_C作原理与维修〔M].北京:电子_〔业出版社，1993.文华，岳瑞，华曹，等.基于S3C44B0的boot loader研究[J].电子测量与仪器学报，2008,增刊:353-355.王建，许毅平，周曼丽.ARM7嵌入式系统中Bootloader分析与设计「J].计算机信 息.2006. 22 (14):134-136. 摘要 4-5 Abstract 5 1 绪论 9-12 1.1 课题背景 9-10 1.2 国内外现状及发展 10 1.3 主要硬件选取 10-11 1.4 本系统主要工作 11-12 2 打印机系统构成 12-16 2.1 打印机工作原理 12-13 2.2 本系统主要电路阐述 13-15 2.2.1 检测电路 13 2.2.2 驱动电路 13-14 2.2.3 电源电路 14 2.2.4 其他部分 14-15 2.3 特殊功能设计 15 2.4 本章小结 15-16 3 Bootloader设计与实现 16-24 3.1 Bootloader功能以及任务简介 16-17 3.2 本系统对 Bootloader的功能要求 17 3.3 Bootloader软件设计 17-23 3.3.1 Bootloader的stage1 17-18 3.3.2 Bootloader的stage2 18-19 3.3.3 详细设计 19-23 3.4 本章小结 23-24 4 打印机检测电路设计 24-36 4.1 打印头温度检测电路 24-28 4.1.1 打印头温度检测选择 24 4.1.2 打印头温度检测原理 24-26 4.1.3 热敏电阻线性化处理及误差分析 26-28 4.1.4 根据温度的控制 28 4.2 字车初始位置检测电路设计 28-29 4.2.1 字车初始位置检测原理 28-29 4.2.2 HP传感器的特点 29 4.3 缺纸检测电路的设计 29-32 4.3.1 缺纸检测的设计原理 30-32 4.4 纸张倾斜检测电路 32-35 4.4.1 纸张倾斜检测原理 32-33 4.4.2 纸张倾斜动作过程 33 4.4.3 纸张倾斜的判断过程 33-34 4.4.4 纸张不倾斜判断过程 34-35 4.5 送纸方式检测 35 4.5.1 打印机进纸方式检测原理 35 4.6 本章小结 35-36 5 驱动与控制电路设计 36-53 5.1 打印头驱动设计 36-38 5.1.1 打印头驱动原理与特点 36-37 5.1.2 打印头驱动电路设计 37-38 5.2 传动机构选取 38-39 5.3 步进电机驱动 39-40 5.3.1 步进电机简介 39-40 5.3.2 常用的驱动控制方法 40 5.4 步进电机电流细分驱动 40-45 5.4.1 步进电机细分驱动原理 40-41 5.4.2 驱动控制器分析 41-42 5.4.3 SPWM控制技术的原理 42-43 5.4.4 电流追踪型四相 PWM电路构成和原理 43-45 5.5 细分控制的硬件实现 45-47 5.5.1 主驱动线路 46-47 5.5.2 反馈检测比较电路 47 5.6 细分控制软件实现 47-52 5.6.1 控制器软件实现过程 47-49 5.6.2 CPLD环形分配器和 PWM输出实现 49-52 5.7 结果分析 52 5.8 本章小结 52-53 6 打印机电源设计 53-65