针式打印机控制系统设计

摘要

随着科学技术的发展，办公设备的运行速度和处理速度越来越快。作为在专用行业中广泛使用的针式打印机的性能已经不能满足使用者的需求，过去的针式打印机的打印速度慢、噪声大、电源效率不高。为了满足当今市场上对针式打印机性能要求，就要求针式打印机生产商对其进行重新设计和开发，以提高针式打印机的打印速度、减小打印机噪声、提高电源效率，本系统就是在这样的背景下提出的。
　　 本文在分析了国内外针式打印机发展现状和技术的基础上，针对专用客户的要求，提出设计和解决方案。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。硬件模块由检测电路模块、驱动模块和电源模块等组成。其中检测电路模块和驱动模块以在控制领域广泛使用的AT91SAM7SE32为主控器以及ALTERA公司生产的可编程逻辑芯片MAXII(EPM3128A)为辅助电路作为开发平台。检测模块主要对打印头温度、字车位置、缺纸、纸张倾斜和送纸方式等进行电路设计和软件测试；驱动与控制模块完成了打印头驱动电路设计和步进电机驱动设计，其中步进电机采用电流细分驱动方案；电源模块采用采用小型化、轻便化、高可靠、低能耗、低噪声和抗干扰等诸多优点开关电源。该开关电源采用FA5304AP作为开关电源的开关控制器，完成了开关电源的控制电路、检测电路和滤波电路的设计。
　　 本文所涉及到的各部分都已经应用在真实产品中，经过测试和调试均达到要求，该产品从进入市场以来得到客户的好评。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内外现状及发展

1.3主要硬件选取

1.4本系统主要工作

2打印机系统构成

2.1 打印机工作原理

2.2本系统主要电路阐述

2.2.1检测电路

2.2.2驱动电路

2.2.3电源电路

2.2.4其他部分

2.3特殊功能设计

2.4本章小结

3 Bootloader设计与实现

3.1 Boot loader功能以及任务简介

3.2本系统对Bootloader的功能要求

3.3 Bootloader软件设计

3.3.1 Bootloader的stagel

3.3.2 Bootloader的stage2

3.3.3详细设计

3.4本章小结

4打印机检测电路设计

4.1 打印头温度检测电路

4.1.1打印头温度检测选择

4.1.2打印头温度检测原理

4.1.3热敏电阻线性化处理及误差分析

4.1.4根据温度的控制

4.2字车初始位置检测电路设计

4.2.1字车初始位置检测原理

4.2.2 HP传感器的特点

4.3缺纸检测电路的设计

4.3.1 缺纸检测的设计原理

4.4纸张倾斜检测电路

4.4.1 纸张倾斜检测原理

4.4.2纸张倾斜动作过程

4.4.3纸张倾斜的判断过程

4.4.4纸张不倾斜判断过程

4.5送纸方式检测

4.5.1 打印机进纸方式检测原理

4.6本章小结

5驱动与控制电路设计

5.1打印头驱动设计

5.1.1打印头驱动原理与特点

5.1.2打印头驱动电路设计

5.2传动机构选取

5.3步进电机驱动

5.3.1步进电机简介

5.3.2常用的驱动控制方法

5.4步进电机电流细分驱动

5.4.1步进电机细分驱动原理

5.4.2驱动控制器分析

5.4.3 SPWM控制技术的原理

5.4.4电流追踪型四相PWM电路构成和原理

5.5细分控制的硬件实现

5.5.1主驱动线路

5.5.2反馈检测比较电路

5.6细分控制软件实现

5.6.1控制器软件实现过程

5.6.2 CPLD环形分配器和PWM输出实现

5.7结果分析

5.8本章小结

6打印机电源设计

6.1打印机电源各部分设计

6.2交流滤波电路设计分析

6.3桥式整流滤波电路

6.4控制电路

6.5检测电路

6.6本章小结

结 论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致 谢