论文总字数：25181字

目 录

引言 1

1.研究背景及意义 1

1.1背景 1

1.1.1.微型打印机的概述 1

1.1.2微型打印机的分类及各自特点 1

1.2 课题研究意义 1

2. 系统总体设计 2

2.1系统设计概述 2

2.2方案选择 2

2.2.1蓝牙模块的选择： 2

2.2.2打印模块的选择 2

2.2.3单片机的选择 3

3.系统主要硬件介绍 4

3.1三星smp270打印机芯 4

3.1.1打印机芯各引脚定义 4

3.1.2直流伺服电机 5

3.1.3打印头介绍 7

3.2 STC89C52RC单片机 10

3.2.1器件参数 11

3.2.2.单片机最小系统 12

3.3Hc-06蓝牙模块 12

3.4系统电路设计 13

3.4.1伺服直流电机控制电路 13

3.4.2打印头控制电路 14

3.4.3蓝牙通信模块电路 15

3.4.4晶振电路 15

3.4.5复位电路 15

3.5.系统整体运行流程 16

3.5.1蓝牙模块与单片机进行uart串口通信 16

3.5.2安卓手机与蓝牙模块通信 16

3.5.3 单片机对打印机进行控制 17

4.软件设计 17

4.1蓝牙uart通信程序 18

4.2打印时打印针头打印程序 18

4.3打印机点阵字库的建立 20

5.系统的调试及结果 20

5.1系统焊接与组装 20

5.1.1系统的焊接 20

5.1.2系统的组装 21

5.2系统的调试 21

5.2.1硬件调试 21

5.2.2软件调试 22

5.3结果 22

结论 23

参考文献 23

致谢 25

附录 26

附录一：程序 26

附录2：原理图 36

基于单片机的蓝牙微型打印系统

张奚鸣

，China

Abstract： This design is based on 89C52 microcontroller, plus a peripheral circuit (oscillator, reset, power supply etc.), plus hc-06 Bluetooth module, realize the communication between the mobile phone and mobile phone under the SCM, SCM, printer, the linkage of the three, to achieve short distance simple character printing. The print module used to the design of the nine pin printer core Samsung smp270sp, although the mainstream market is the 24 needle type printer, but 9 still has the characteristics of cheap needle. The whole process of the system is mobile phone via Bluetooth communication with MCU, MCU output character let call flash after receiving the placement of character font, according to certain procedures to achieve the print head needle hit display character.

Keywords: STC89C52 micro-controller, pin printer core, Bluetooth

引言

乔恩瓦特与丹福·唐那得两人一起发明了打印机。打印机是将某些智能设备的中间运算成果或者最终运算成果转化成相关的图形、数字、字母、符号等^[1] ，并且将结果遵循相关式样打印在纸上的机械设备。打印机目前的发展方向为高智能化、低功耗、高性能化^[2]。

随着网络的普及越来越广，发展越来越迅速，有人认为打印机即将被淘汰，纸张的使用会越来越少。但是全世界每年的纸张使用量正在以超高速的倍率增长。平均每年打印机的出售销量都在8%左右稳步增长。因此打印机基本不可能被淘汰，甚至会非常高速地发展。它涉及的使用面也将更广泛。1885年全世界第一台打印机被发明出来，之后各种类型的打印机纷纷出现，它们对人类社会的发展贡献了巨大的力量。本文研究的是如何将单片机、打印机与手机进行蓝牙通信，使打印机工作的系统。

本文的第一章介绍了微型打印机的背景以及该课题的研究意义。第二章主要介绍了系统的整体设计以及方案的选择。第三章主要介绍了系统的硬件部分。第四章介绍了系统的软件部分。第五章介绍了本系统的焊接与调试。

1.研究背景及意义

1.1背景

1.1.1.微型打印机的概述

打印机宽度在88mm以下的打印系统统称为微型打印机^[3]。一般来说POS打印机例如：金融POS和商业POS和税务打印机等装置的内部或者是外面都有微打设备。微型打印机的应用十分广泛。目前在各个领域都有微型打印机发挥的地方，比如餐饮业、交通运输业（出租车等的小票打印、收费站的收费）、金融业、邮政等行业^[4]。

1.1.2微型打印机的分类及各自特点

热敏微型打印机：热敏打印机的原理是利用热敏材料的温度改变特性，升高温度将热敏材料变色^[5]。选用的打印纸张需要附带这种材料。

微型字模打印机：这种打印机大都应用在银行取款系统和出租车车票打印系统上^[6]。

针式微型打印机：针式打印机选取的打印方式是通过打印机车头所带的针头对打印机所装的色带进行撞击，将色带自带的颜色印在纸上^[7]。

热转印微型打印机：热转印打印的方式是利用碳自带的黑色，经过温度的升高使原来放在带子上的碳粉吸附到印刷纸张上。这种打印机的使用频率较低，涉及的领域主要是条形码的打印和车票的印制。

1.2 课题研究意义

针式打印机因为在某些方面表现出色，所以在打印机领域占据着一席之地。目前九针打印机逐步被高性能的24针甚至更高位数的针式打印机所取代，它的使用价值在逐步的降低，然而因为其九针打印机的构造比较简单，所需编程量相较于高性能打印机大大降低，所以对于控制系统的性能要求就不是很高，也因此可以使用一些廉价使用的单片机进行控制。在单片机控制的基础上，为整个系统添加蓝牙功能使该打印机极具性价比。该课题的研究目的便是能够一定程度上的增加九针式打印机的使用价值。

系统总体设计

2.1系统设计概述

本文设计的是基于单片机的蓝牙微型打印系统。该系统由手机，单片机及其外围电路，蓝牙模块和打印机芯组成。该系统具体的工作流程为：手机开启蓝牙功能，将带有蓝牙通信协议的程序烧录单片机中，手机打开预置的关于蓝牙传输的app与蓝牙模块进行数据传输。单片机通过蓝牙模块得到所得的数据，然后根据之前烧录的程序向打印模块提供打印命令，打印模块根据命令执行打印工作，打印出所需的内容。

图1 总设计框图

2.2方案选择

本系统的方案是基于以下三个模块来进行选择的，分别是：蓝牙模块、单片机和打印模块。

2.2.1蓝牙模块的选择：

因为本系统所使用的是手机来与单片机进行蓝牙通信，那么为了便于数据的传输，考虑到手机软件的便利性，首先想到的就是一些已有app软件的蓝牙模块。由于hc-05蓝牙模块和hc-06蓝牙模块的流通性较广，而且两款蓝牙模块的价格相差无几，因此选择了较新的一块蓝牙模块，那就是hc-06。通过hc-06蓝牙模块，可以方便的使用其配套的手机app：蓝牙串口助手来进行打印命令的传输。

2.2.2打印模块的选择

作为本系统最为重要的执行模块，打印模块的选择要非常慎重。首先考虑本次设计系统的便携性，目标就设定在体积较小的打印机上，因此主要在热敏打印机、针式打印机之间进行选择。热敏打印机对于纸张有特殊的要求，这跟它的打印原理息息相关，它是基于一些温敏材料的高温变色这个特性，通过打印头的加热令具有温敏材料的纸张变色，继而打印出自己想要打印的图案。针式打印机对于纸张的要求就比较宽松，没什么限制，这一点在成本上就可以节省较多。其次热敏打印机的结构比较简单，它总体分为三个模块：具有发热功能的打印头、控制打印头和输纸运动的移动结构、对控制系统反馈位置信号的位置编码器。而针式打印机的结构就比较多，而且并不特别复杂，具有一定的研究价值。以下是针式打印机的结构：

针式打印机拥有非常多的型号，样式也多种多样各不相同。在工作时，针式打印机会分为三块同时行动：第一部分是打印机车头的左右移动；第二部分是打印机针头的纸张击打运动；第三部分是步进电机输送打印纸的运动^[8]。这些行动方式都是依靠打印机硬件部分精密的机械设计以及软件设定的控制程序。针式打印机的结构分为两块：一块是打印机的机械部分，另一块是打印电路的驱动以及控制部分。为了确保打印机各部分工作的正常运转，打印机的机械装置设计是非常精密的。它的结构主要包括：打印针头控制结构，打印车头传输结构，纸张输送结构，色带转动结构，另外还有打印机信号传感结构。

(1)打印针头控制结构：打印针头控制结构控制针头的击打和收回的行动方式。一般打印针头的行动方式是依靠电磁原理来进行控制的^[9]。

(2)打印机头传输结构：打印机头的传输结构主要是传送减速齿轮以及光轴和丝杆。这三分部组成也称为字车。字车承载着打印机头，字车部件的运作使打印机头进行水平方向的左右移动，与打印针头配合打印出所需的字。由于打印头的重量较重，需要的动力较大，因此大都采用步进电机。步进电机的转动经由齿轮光轴和丝杆变成打印机头的移动，有些打印机所使用的是钢丝绳。

(3)纸张输送结构：打印纸张的传输方向为纵向，该结构就是为了打印时打印内容的转行。当打印完一行后，输纸结构进行走纸换行。为该结构提供动力的方式是通过步进电机的转动，带动齿轮转动，继而使整个输纸结构开始运转。纸张输送的方法大都是摩擦输送、齿轮输送以及纸筒输送。

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