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1 引 言 由于單片機(jī)具有簡(jiǎn)單實(shí)用、高可靠性、良好的性能價(jià)格比以及體積小等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域得到了迅猛發(fā)展。本文著重介紹89C52對(duì)并行接口的微型打印機(jī)的控制，以便更好地了解和掌握單片機(jī)對(duì)外部接口的一般和一些特殊功能的應(yīng)用。 2 控制打印原理 89C52單片機(jī)執(zhí)行程序存貯器中的程序，控制電機(jī)帶動(dòng)滑槽輪及蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使打印機(jī)的機(jī)頭滑架左右移動(dòng)，從而不斷改變同一點(diǎn)行上的打點(diǎn)位置。蝸桿的轉(zhuǎn)動(dòng)一方面通過凸輪帶動(dòng)走紙機(jī)構(gòu)實(shí)行走紙，另一方面驅(qū)動(dòng)色帶移動(dòng)。電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)感應(yīng)線圈有一個(gè)3 V的正弦信號(hào)，經(jīng)過整形電路后成為方波，此方波輸入到89C52，經(jīng)過89C52相應(yīng)的指令檢測(cè)此方波的變化時(shí)刻（從上升沿變到下降沿或者從下降沿變到上升沿時(shí)刻），在方波變化時(shí)刻使打印機(jī)的相應(yīng)打針進(jìn)行沖打，完成打印任務(wù)，同時(shí)由這個(gè)方波的變化確保各打印點(diǎn)之間的距離相等。當(dāng)機(jī)頭滑架到達(dá)最左邊時(shí)，磁鐵使干簧管閉合，這時(shí)單片機(jī)送出一負(fù)脈沖作為行同步信號(hào)，使每行打印時(shí)在最左端對(duì)齊。 3 硬件組成 3．1 驅(qū)動(dòng)電路 用89C52的P1口的P10～P14分別控制打印機(jī)的電機(jī)及打印針頭，P3．3控制干簧繼電開關(guān)，當(dāng)滑架到達(dá)最左端時(shí)，電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈，干簧繼電開關(guān)閉合一次，P3．3就接地一次發(fā)出一負(fù)脈沖作為同步信號(hào)，以保證打印時(shí)每行在最左端對(duì)齊。在以前眾多微型打印機(jī)中，由于應(yīng)用三極管的拉電流，當(dāng)單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)P1口的初始狀態(tài)為輸入方式，所以P10～P17均為高電平，如果沒有一個(gè)非門，則單片機(jī)上電復(fù)位時(shí)就會(huì)使組成功率放大器（由2個(gè)NPN管構(gòu)成）的三極管導(dǎo)通，從而使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)和4個(gè)打針同時(shí)通電，這是不允許的。在這里使用灌電流足以驅(qū)動(dòng)電機(jī)和打針，故不需非門，如圖1所示。 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)線圈輸出幅值為3 V的正弦波，經(jīng)10，11兩端子送出到晶體管整形為方波后送入P3．4，P3．4檢測(cè)此方波作為打印同步信號(hào)，以確保打印點(diǎn)之間距離相等。4只打針循環(huán)同步情況如圖2所示。由圖2可知：A，C打針是在方波下降到來時(shí)刻沖打，B，D打針在方波上升到來時(shí)沖打。 4只打針A，B，C，D在滑架上從左到右水平安裝，間隔24個(gè)點(diǎn)位。在打印每行96個(gè)點(diǎn)時(shí)，他們同時(shí)移動(dòng)。次序依次通電激勵(lì)，每打1點(diǎn)，滑架右移1／4點(diǎn)位，4只打針打完正好移動(dòng)1個(gè)點(diǎn)位。沖打1點(diǎn)行，滑架連續(xù)移動(dòng)24點(diǎn)位。沖打順序如圖3所示。 打印機(jī)工作時(shí)的程序如下： 3．2 基本系統(tǒng) 由于微型打印機(jī)的打印緩沖區(qū)一次可快速裝入240個(gè)代碼，如全部為漢字，則要占用RAM為240×32＝7 650個(gè)字節(jié)，顯然89C52內(nèi)的256 B RAM明顯不夠，所以要外掛1片數(shù)據(jù)存貯器（這里用的是6116）才能滿足要求。基于這些，他的基本系統(tǒng)由89C52芯片，27C040（27C040并不是作為程序存貯器使用，而是用來存放字庫、字符），數(shù)據(jù)存貯器（6116）構(gòu)成，如圖4所示。 由于27C040只有1片，所以其片選線與地址鎖存器（74LS373）的片選線均直接接地。同時(shí)外接的27C040的地址線A0～A7由P0口通過地址鎖存器提供，A8～A15由P2口提供，A16～A18由P1．5～P1．7提供。而數(shù)據(jù)存貯器（6116）片選端CE是由89C52的P2．7控制的，當(dāng)P2．7＝0時(shí)則選中6116，此時(shí)89C52的P2．0～P2．2輸出6116所需的高位地址，P0口輸出6116的低8位地址鎖存在鎖存器74LS373中。若是讀6116，則P0口變?yōu)檩斎敕绞剑赗D為低電平時(shí)，選通6116，此時(shí)6116中相應(yīng)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在P0口，再由CPU讀入累加器A中。若是寫，則P0口為輸出，當(dāng) 3．3 89C52對(duì)打印機(jī)聯(lián)絡(luò)信號(hào)的控制 3．3．1 打印機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào) 打印機(jī)的聯(lián)絡(luò)信號(hào)有 BUSY：“忙”信號(hào)，為狀態(tài)輸出線，當(dāng)打印機(jī)在打印字符、執(zhí)行命令期間BUSY＝1，表示打印機(jī)處于“忙”狀態(tài)，這時(shí)打印機(jī)通知主機(jī)，他處于“忙”之中而不能接收數(shù)據(jù)，此時(shí)主機(jī)不能使用 3．3．2 89C52對(duì)聯(lián)絡(luò)信號(hào)實(shí)施控制的電路電路圖如圖6所示。 上電復(fù)位時(shí)D觸發(fā)器（U1）的Q輸出端為1，無論P(yáng)3．0為何值，經(jīng)過“或”門（6）后，BUSY＝1，不接收數(shù)據(jù)。 當(dāng)89C52的P2．7＝0時(shí)，即有6116（數(shù)據(jù)存貯器）的CE為低電平，表示選中了6116，由圖3可知當(dāng)P2．7＝0時(shí)，經(jīng)過反相器（3）再經(jīng)過“或”門（8），此時(shí)無論P(yáng)3.7為何值74ALS374的片選端CE總為高電平，即沒有選中，這樣就保證了外部的數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)存貯器的數(shù)據(jù)分別進(jìn)行傳輸與接收而不至發(fā)生混亂。從上面的分析，當(dāng)P2．7＝0時(shí)，表示選中了6116，而沒有選中74ALS374，此時(shí)主機(jī)不應(yīng)有數(shù)據(jù)送入打印機(jī)，即有BUSY=`， 當(dāng)P2．7＝1時(shí)，通過“非”門（3）后變?yōu)?，若此時(shí)單片機(jī)準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)（即P3．7＝0），他們經(jīng)過“或”門（8）后，一路到74ALS374的片選端（CE），一路到D觸發(fā)器（U1）的清除端，使D觸發(fā)器的Q輸出端為0，即有74ALS374（CLK）為0，表示74ALS374的D0-D7端已有數(shù)據(jù)（同時(shí) 4 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)控制軟件主要包括：主程序、打印機(jī)是否在線的子程序、判斷是何種機(jī)型的子程序、判斷滑架到達(dá)最左端的子程序、讀取數(shù)據(jù)的子程序和走紙與打印的子程序等，其主程序流程框圖如圖7所示，其他子程序由于篇幅所限，在此不再詳細(xì)介紹。 |
