STC系列單片機與微型打印機接口電路設計

白天明

摘要：本文給出了一種以STC系列單片機為核心的微型打印機電路的設計方法，著重介紹了該系統的硬件設計及其軟件驅動程序。該打印機電路可以實現數字、符號、漢字和圖形的打印。

關鍵詞：STC；單片機；微型打印機

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）05-0211-02

單片機具有體積小、功耗低、價格廉、抗干擾能力強的特點。微型打印機是智能儀表、測控儀器重要的輸出設備。本文系統地介紹了STC單片機與熱敏微型打印機的接口電路及軟件實現方法。

1 系統硬件組成

STC系列高性能單片機是由宏晶公司科技設計、生產的一款新型單片微型計算機。與傳統的51系列單片微型計算機相比，具有功能強、功耗低、價格低、運算速度快的優點。指令代碼與傳統的8051系列完全兼容，但由于系統采用單時鐘方式，運算速度非常快。系統內部了集成高可靠復位電路，可以內置復位與低電壓復位。特別適用于高速通信、電機控制、智能控制、強干擾場合。

單片機的片內ROM為FLASH存儲器，最大可達63.5K字節，擦寫次數超過10萬次。片內RAM數據存儲器最大為8192字節。芯片內還集成了EEPROM，最大48KB。片內有40個通用輸入輸出口，可以通過對PxM1、PxM0設置端口狀態為準雙向口/弱上拉、推挽/強上拉、僅為輸入/高阻和開漏四種工作模式。可以進行在線編程，無須專用編程器、仿真器，即可實現在線調試。

RD--D系列打印機采用熱敏方式進行打印，不僅可以打印國標一、二級漢字庫中全部漢字，還可以打印英文字符、圖形符號等。與單片機連接可以采用標準并行接口、RS23串行接口，TTL電平串口，485接口，USB等多種接口形式。在消費電子、醫療設備、消防報警、測量設備、電力儀器、電子衡器、票據打印等行業都有廣泛的應用。

微型打印機的串口引腳信號如下：

以串口為例介紹一下STC單片機與打印機的接口電路。

RD-D 型熱敏打印機可直接由單片機控制，串行接口與標準RS232C接口完全兼容。與單片機接口的連接方法如下：

1、將單片機串行口與打印機的串口TXD、RXD引腳與相連接，由單片機發送打印數據。系統默認的單片機串行口為P3.0（RXD）、P3.1（TXD），由于程序下載專用通信口占用了P3.0（RXD）、P3.1（TXD），所以可以將串行口設置在P1.6、P1.7。

其中，S1_S1=1、S1_S0=0可以實現將串口由P3.1、P3.0切換到P1.6、P1.7，指令如下：

ORL AUXR1，#080H ；將AURX1的第七位置一

2、打印機的BUSY端子輸出“設備忙”信號。可以接到單片機的P4.2引腳。表示打印機正“忙”時，該信號為“1”狀態，不能接收數據。打印機“空閑”時，該信號為“0”狀態，表示可以接收數據。

由于傳統的51系列單片機沒有P4口，而STC單片機有P4口。如果在程序進行“BUSY BIT P4.2”定義，在編譯時仿真軟件會有“符號未定義”的錯誤提示。

對STC系列單片機P4口進行訪問，與訪問常規的輸入輸出口相同，但是需要進行位地址的定義。位地址如下：

2 打印指令

RD-D 型微型打印機提供豐富的打印指令，打印指令與很多的打印機指令完全兼容。而且增加了中文字符打印、漢字字符旋轉、行間距調整、二維條型碼打印等多種功能。

1）初始化指令：

十六進制： 1BH 40H

執行該指令后打印機恢復為默認的狀態，將當前緩沖區清空。一般在發送打印指令之前執行該指令，以免數據殘留在打印緩沖區中，打印出亂碼。

2）漢字打印指令：

十六進制： 1BH 38H xH

打印機在接收該指令之后將根據x值選擇不同點陣的漢字。在漢字打印方式時，打印機接收漢字代碼格式是2個字節，對應標準機內碼中的一個漢字的。即打印機每調出一個漢字，需要接收2個字節的機內碼。打印機接收機內碼的順序為先高位字節，再低位字節。

當熱敏打印機的漢字庫為24×24點陣時，x選擇為0，只能打印24×24點陣中文字符，以及12×24 點陣字符。

3）設置x點行間距指令：

十六進制：1BH 31H xh

為換行指令設置x點行間距，x的取值范圍一般應在0～255 之間。默認值為3。如果需要連續打印圖形，需要將x設置為0。

4）打印空格或空行指令：

十六進制：1BH 66H xH yH

如果x=0，y表示空格的數量，執行1BH 66H 00H yH指令將打印y個空格。如果x=1，y表示空行的數量，執行1BH 66H 01H yH指令將打印n行空行。

一般打印空格的寬度按字間距+12計算，y的值應不超過該型號打印機的行寬。每個空行的高度按行間距+16計算，y的取值范圍應不超過255。

5）換行指令：

十六進制：0AH

打印機將當前緩沖器里的數據進行打印，并向前走紙一行。如果緩沖器里沒有數據，則不進行打印，只向前走紙一行，一行為行間距+16。

3 單片機串行打印程序設計

將“遼寧機電職業技術學院”打印出來，其參考程序如下：

BUSY EQU 0C2H ；打印機端口設置

AUXR1 EQU 0A2H

ORG 0000H

JMP MAIN

ORG 0030H

MAIN： CALL PRN

SJMP $

PRN： CALL PRN_INT ；初始化打印機

MOV DPTR，#PRN_D1

CALL PRN_S

MOV DPTR，#PR1_C2

CALL PRN_S

RET

PRN_D1： DB '遼寧機電職業技術學院'

DB 0FFH

PRN_INT：

MOV TH1，#250

MOV TMOD，#00100000B

MOV SCON，#11010000B

SETB TR1

ORL AUXR1，#80H

MOV DPTR，#PRN_C1

CALL PRN_S

RET

PRN_C1： DB 1BH，40H ；初始化打印機

DB 1BH，38H，00H ；選擇不同點陣漢字

DB 1BH，31H，06H ；選擇不同行間距

DB 0FFH ；參數設置完畢

PR1_C2： DB 1BH，66H，01H，06H ；打印6行空行

DB 0FFH ；參數設置完畢

PRN_S： CLR A

MOVC A，@A+DPTR ；取數據

CJNE A，#0FFH，PR_S1 ；”0FFH”發送結束標志

SJMP PR_SE

PR_S1： INC DPTR ；地址加一

CALL OUT_BYTE ；向打印機輸出

SJMP PRN_S

PR_SE： RET

OUT_BYTE：

SETB BUSY

JB BUSY，OUT_BYTE ；判斷打印機是否忙？

CLR TI

NOP

NOP

NOP

MOV SBUF，A

JNB TI，$

CLR TI

RET

END

4 結束語

本文介紹的是STC單片機與RD系列微型打印機接口電路以及程序設計方法。該電路已經得到實際應用，效果很好，具有硬件電路簡單、低成本、編程方便、通信可靠性高的特點。

但是在實際應用中要注意，熱敏打印機的工作電流大，可達到3A，最好單獨對打印機提供電源，以保證其可靠、穩定工作。

參考文獻：

[1] 康華光，陳大欽.電子技術基礎（模擬部分[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2] 何為民.低功耗單片微機系統設計[M].北京：北京航空航天大學出版社，1994.

[3] 黃曙，梁慧冰.微型打印機打印程序設計[M].北京：控制工程出版社，2004.

[4] 張培仁.基于C語言MCS 51單片機原理與應用[M].北京：清華大學出版社，2003.

【通聯編輯：唐一東】