熱敏打印機是一個電子機械單元，一般用于打印小票。從編程的角度看，它主要有兩個電控單元，步進電機和熱打印頭。

步進電機：是用來拖動打印紙走動的，一般我們用步進電機的H橋的驅動即可。 熱打印頭：熱打印頭上是很多并排成一條線的加熱點，當通電時，該加熱點發熱，從而使熱敏紙顯示出顔色。電子驅動部如下圖所示：

操作流程是： 通過數據口寫入數據 -> 鎖存數據 -> STROBE控制為高 ->延遲一段時間 -> STROBE控制為低。 這裡的延遲時間就是加熱時間。

熱敏打印機驅動的要點：

0. 打印要流暢，速度快，不卡頓，噪音小；
1. 打出的字顔色要均勻，字體要勻稱；
2. 要有保護措施：缺紙檢測，不會出現長時間對一個點的加熱，對供電要求低。

難點

一. 防止加熱電流過大   由于一行的加熱點通常有三四百個，為了打印速度快，每個點的電流都較大，如果這一行的點都要打印加熱，會導緻電流會很大，所以策略是一行的點要分批次加熱打印，函數如下：

/* brief: 函數功能：data_buff為要打印的數據，從中可以順序取出打印的數據，并統計出數據中累計bit ‘1’的個數，即是加熱的點數，當點數累計到一定數量後，即停止取出數據，這些數據則為本次可以加熱打印的數據。 return: 打印數據的個數 pdot_num 打印數據的總點數； */ int Printer_GetData(uint8_t *data_buff, int buff_len, uint32_t *pdot_num) { int len; int dot_num; //0 ~ 255, 每個數據中 ‘1’ 的個數，如 0x03 中有2個‘1’ const unsigned char bit_num_table[256] ={ 0, 1, 1, 2, 1, 2, 2, 3, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 1, 2, 2, 3, 2, 3, 3, 4, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 2, 3, 3, 4, 3, 4, 4, 5, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 3, 4, 4, 5, 4, 5, 5, 6, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 4, 5, 5, 6, 5, 6, 6, 7, 5, 6, 6, 7, 6, 7, 7, 8, }; len = 0; dot_num = 0; while(dot_num < PRT_HEAT_MAX_POINT){ dot_num = bit_num_table[data_buff[len]]; len ; if(len >= buff_len){ break; } } *pdot_num = dot_num; return len; }

二. 馬達的速度控制   為了加快打印速度，我們都希望馬達以最高的速度運轉，但是由于慣性原因，如果一上來就是最大的速度，這會導緻步進馬達失步，從而影響打印效果，所以控制馬達需要有一個加速的過程。

//馬達加速表 //由于慣性原因，馬達一上來，不可能就達到最大速度，需要一個加速過程 //加速表由打印機廠商提供 const uint32_t add_speed_table[] = { 4300, 2600, 2500, 2420, 2270, 2140, 2030, 1940, 1860, 1780, 1720, 1660, 1610, 1560, 1510, 1470, 1439, 1402, 1372, 1342, 1313, 1287, 1261, 1238, 1213, 1194, 1174, 1155, 1136, 1119, 1102, 1086, 1071, 1056, 1042, 1029, 1012, 1003, 991 , 979, 968, 957, 947, 936, 927, 917, 908 }; //para: speed 當前馬達速度， //return: 返回下一步馬達的速度 uint32_t Printer_MotorSpeed(uint32_t speed) { uint32_t next_speed; uint32_t max_speed; int i; next_speed = add_speed_table[0]; //最小速度 if((speed == 0) || (speed > add_speed_table[0])){ next_speed = add_speed_table[0]; goto Label; } //最大速度 max_speed = add_speed_table[sizeof(add_speed_table) / 4 - 1]; if(speed <= max_speed) { next_speed = max_speed; goto Label; } //表中查下一個速度 for(i = 0; i < sizeof(add_speed_table) / 4 - 1; i ) { if((speed <= add_speed_table[i]) && (speed > add_speed_table[i 1])) { next_speed = add_speed_table[i 1]; } } Label: return next_speed; }

整個程序控制流程：

typedef struct _Printer_Work_t { uint8_t work; //打印機是否開始工作， 系統上電 uint32_t step; //步進電機, 電機停止後，從0開始 uint32_t speed; //電機當前速度 } Printer_Work_t; Printer_Work_t prt_work； //printer data buffer， 參數我的文章circle buffer的實現 CBuff_t prt_buff; //初始化 int Printer_Init(void) { static uint8_t buff[24000]; CBuff_Init(&prt_buff, buff, sizeof(buff)); //硬件初始化 Printer_HwInit(); Printer_PowerOn(0); Printer_Strobe(0); Printer_MotorStop(); return 0; } int Printer_Task(void *arg) { int ret; uint8_t data_buff[PRT_LINE_BYTES_MAX]; static uint32_t s_time = 0; int len; uint32_t heat_time; if(prt_work.work == 1) { //一段時間沒開始工作，斷電， 停止工作 //由于需要打印的數據，是連續下發下來的 if(IS_TIME_OUT(s_time, 1200)) { //停止 CBuff_Clean(&prt_buff); prt_work.work = 0; Printer_PowerOn(0); Printer_Strobe(0); Printer_MotorStop(); prt_work.step = 0; //馬達位置 prt_work.speed = 0; //馬達速度為 0 } } //是否有數據 if(Printer_HasData() < 0){ return 0; } //收到數據，開始打印 if(prt_work.work == 0){ Printer_PowerOn(1); //開電源 Timer_DelayMs(50); //保證電源穩定下來 prt_work.work = 1; } //檢測紙張 if(Printer_PaperDetect(0) == 0) { CBuff_Clean(&prt_buff); return -1; } s_time = Timer_Ticks(); //加熱時間 heat_time = Printer_HeatTime(0, 0); while(Printer_HasData() > 0){ uint32_t point; uint32_t dot_num; uint32_t motor_start_time; uint32_t heat_start_time; uint8_t *pdata; //讀出一行數據 ret = CBuff_Read(&prt_buff, data_buff, PRT_LINE_BYTES_MAX); if(ret != PRT_LINE_BYTES_MAX){ break; } //打印一行 point = 0; Printer_Strobe(1); while(point < PRT_LINE_BYTES_MAX){ //取數據 len = Printer_GetData(&data_buff[point], PRT_LINE_BYTES_MAX - point, &dot_num); if(len <= 0){ break; } //寫數據 ret = Printer_WriteDot(point, &data_buff[point], len); if(ret < 0){ break; } point = len; if(dot_num > 0) { //有點，加熱 Timer_DelayUs(heat_time); } } //馬達 4步一行點陣？ prt_work.speed = Printer_MotorSpeed(prt_work.speed, heat_time); prt_work.step = Printer_MotorStep(prt_work.step); Timer_DelayUs(prt_work.speed); prt_work.speed = Printer_MotorSpeed(prt_work.speed, heat_time); prt_work.step = Printer_MotorStep(prt_work.step); Timer_DelayUs(prt_work.speed); Printer_Strobe(0); prt_work.speed = Printer_MotorSpeed(prt_work.speed, heat_time); prt_work.step = Printer_MotorStep(prt_work.step); Timer_DelayUs(prt_work.speed); prt_work.speed = Printer_MotorSpeed(prt_work.speed, heat_time); prt_work.step = Printer_MotorStep(prt_work.step); Timer_DelayUs(prt_work.speed); } //Printer_PowerOn(0); //prt_work.work = 0; //防止電源來回并關 Printer_Strobe(0); //停止加熱 //Printer_MotorStop(); //馬達停止 return 0; }

以上的代碼經過測試，可以基本滿足要求。但由于馬達步進時間與加熱時間不是固定的，而我們的策略是邊熱，邊打印，如何實現加熱與馬達步進之間的同步，是最大的問題，以上的代碼雖然寫成固定的，但在實際中的測試結果還能達到我們的要求。