车载微型打印机在特种车辆上的新型控制策略

钟韬，郑海生，于海生，张瑞峰

（威海广泰空港设备股份有限公司，山东 威海 264200）

车载微型打印机在特种车辆上的新型控制策略

钟韬，郑海生，于海生，张瑞峰

（威海广泰空港设备股份有限公司，山东 威海 264200）

针对特种车辆控制器缺少打印机驱动接口无法直接连接微型打印机的问题，提出了一种新型的车载微型打印机控制策略。以控制器为主控端，车载微型打印机为被控端，利用具有透明传输功能的信号转换模块为连接介质，按照打印机的通信协议说明对控制器的软件程序进行编写以实现车载控制器对车载微型打印机的直接控制。这样即使没有合适的通信驱动接口也可以通过协议命令实现对打印机的控制，既减少了中间环节又降低了成本。

车载打印机；CAN；特种车

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)04-110-03

前言

随着社会各行各业的不断发展，各种款式的特种车辆也随社会的发展需求壮大起来。在特种车辆家族里一些需要在工作中记录并打印出数据的特种车辆，例如飞机除冰车就需要将喷洒的除冰液量记录并打印，然后机场按照除冰用量来收取相应的除冰费用。这样就需要除冰车带有车载打印机来实现这样的功能。

在特种车上安装一个微型打印机并不是什么难事，为难的是如何让打印机得到需要的参数进行打印。而对于多数的特种车辆来说，其自身具有的工程机械控制器很少具有携带打印机驱动接口这样的功能，当然为了实现打印机功能，可以通过带有打印机驱动接口的测量设备来直接与打印机相连，还可以通过一些其他外围设备比如触摸屏来作为桥梁连接控制器和打印机，不过在如此竞争激烈的特种车行业不光要考虑技术也要考虑成本的问题。而且现在的车辆通信多为CAN，此外许多性价比高的控制器就只有CAN一种通信接口，车载打印机的通信也往往是采用RS232或者是RS485等通用的通信方式，这样要实现控制器与打印机之间的连接就存在一定的困难，对于这种情况我们采用了一种新型的控制方式，就是利用控制器CAN通信接口按照打印机的通信协议向总线上传递可识别的打印信息，然后利用通信转换模块将CAN总线上的数据以透明传输的方式转化为打印机能够识别的RS232或者RS485电信号，从而实现车载微型打印机的控制。这样既实现了控制器与打印机之间的直接连接，又节省了许多中间环节降低了成本。

1、总体设计说明

此次提出的这种新型的车载打印机控制策略其主要部分在于如何将控制器发出的CAN通信信息转换成微型打印机能够识别的打印信息、控制器按照打印通信协议如何来为打印机发送这些数据，这是实现控制的难点和突破点。本文以打印除冰车流量使用表为例介绍提出的新型打印机控制策略。

选择易福门CR0452控制器作为控制端，炜煌A5系列打印机为被控端,按照打印机的使用手册及通讯协议说明，此打印机采用的是RS232接口与设备进行通信的，而CR0452控制器只有CAN一种通信方式，对于这种接口无法对应的情况就需要利用信号转换模块将CAN信号转换成RS232信号，这里用到的信号转换方式主要是一种传递，并不需要进行任何的数据处理，针对这样的转换采用透明传输的方式来实现，所谓的透明传输就是不管传的是什么，所采用的设备只是起一个通道作用，把要传输的内容完好的传到对方，选用转换模块时要注意选择具有不带标识的透明传输功能的转换模块，原因在于我们需要的有用信息只是CAN数据帧中那8个字节携带的数据，而对于数据帧中的其他域是不关心的，不带标识的透明传输只会将数据进行转换而带标识的透明传输会将ID位、控制位、校验位等信息一并转换，所以在转换模块选择时一定要注意。

此次设计的设备连接相对简单如图所示：

简单的连接线路却附着着较为复杂的数据处理程序，为了能够让控制器直接对打印机进行控制需要明确打印机的通信协议、通信波特率等相关信息，控制器按照通信协议通过总线直接发送打印机能够识别的命令代码，从而让打印机执行相关命令。

2、软件程序的设计

根据要实现的功能要求，整个系统在软件设计上分为了三个主要部分，分别为数据选择环节、数据处理环节以及数据发送环节。其设计流程如图所示：

建立通信是实现整个系统功能的关键，由于系统通信过程中有CAN转RS232的通信转换模块作为枢纽，首先需要将转换模块与控制器以及转换模块与打印机之间建立起通信连接，由于控制器端采用的是CAN通信，所以需要控制器和转换模块之间设置好相同的CAN通信参数，这里设置波特率为250K，选择CAN标准ID类型地址为100，而打印机与转换模块之间采用的是RS232通信，同样需要将两者之间的波特率、校验位、停止位以及数据位等配置信息设置一致。这里将参数分别设置为9600、N、1、8。

由于打印机需要的参数数据量很大，如果控制器将打印机需要的数据分配到不同的ID上去发送就会需要几十个甚至更多的ID来顺序发送这些数据，这样不仅时序上难以准确控制，还会使总线上的数据量增加，而且浪费地址。为解决这个问题采用了类似“串行”发送的方式，利用一个ID将所有数据每8个字节作为一个发送帧，顺序的将所有数据发送出去，这样就解决了通信问题。

此次设计的打印信息为除冰车的一个流量使用表，记录了使用者的姓名、时间、航班号以及除冰液使用量。如图所示：

针对上面的打印表格，有许多打印信息是固定的，所以要将打印信息固定的框架对应的代码及发送时序固定下来，通过查找打印机的通信协议手册可以编排出与上述表格对应的代码：

其中划线部分为表格对应处需要填写的信息，只要将需要打印的相关信息替换掉划线处对应的数据再经过发送就可以打印出带数据的表格。利用控制器显示界面将每一个数据填写区域对应一个变量地址，利用按键来实现填充区域的选择功能，当被选中区域背光亮起后再根据需要填写数据，程序根据填写数据的内容将其处理转换成数据代码，显示及代码处理如下图所示：

将所有的数据每八个作为发送的一帧数据。按照一定的时序通过一个CAN地址通道发送给转换模块，然后由转换模块将CAN信号转换为RS232信号再传递给打印机数据接收端口，打印机根据接收到的数据执行相应的指令。

为了使数据能够按照一定的时序发送，同时减少CAN数据地址的使用量，使用了一个CAN—ID按照一定的时间间隔将所有数据按照先后顺序发送到总线上，这样即使总线上有其他节点，转换模块也会按照ID设置只转换相关ID传送来的数据，同时数据有序的以8个数据为一帧发送保证了时序性，使打印命令有序传递给打印机。其部分程序如下图所示：

这样通过打印界面将需要打印的信息通过选择键的选择，程序内部会自动将选择后的数据转换成打印机打印代码，只要发送给打印机就可以打印出相关信息。

3、系统实际运行及分析

经过设计编程后，该系统在实验室做过可行性实验，均能准确打印出显示信息，无故障显示。经过实验后的的系统安装到除冰车系统中后，总线通信正常，打印功能工作正常。充分说明该系统设计的可靠性及实用性。

4、结束语

此次车载微型打印机新型控制策略是针对特种车辆控制器缺少打印机驱动接口无法直接连接微型打印机的问题而提出的。该控制策略可以有效的控制打印机的输出内容，简化中间环节，避免了因中间多级转换出现打印乱码的问题，直接代码控制也节约了成本同时提高了控制效率。但是该控制策略不适合大数据的打印尤其是中文的打印，因为代码量太多会影响控制器的工作效率，打印功能只是车载控制器需要提供的一个小功能不能占用太多的处理空间，所以比较适合表格等数据的打印。

[1]《汽车CAN总线系统原理、设计与应用》孙泽昌著 .电子工业出版社.2010.

[2]《现场总线CAN原理与应用技术（第2版）》饶运涛等编著.北京航空航天大学出版社.2007.

[3]《可编程控制器原理·应用·网络[M].2版》. 徐世许主编.中国科学技术大学出版社，2008.

[4]CoDeSys软件编程手册.

[5]炜煌针式汉字微打使用手册.

A New Control Strategy of On-board Miniature Printer in Special Vehicle

Zhong Tao, Zheng Haisheng, Yu Haisheng, Zhang Ruifeng
(Weihai Guangtai Airport Equipment Co. Ltd., ShanDong WeiHai 264200)

Aiming at the special vehicle controller has no printer driver interface cannot connect micro printer direct question, proposes a new control strategy for vehicle miniature printer. The controller as the main control end, vehicle miniature printer as the controlled end . The signal conversion module using the transparent transmission function has the connection medium, to write to achieve the direct control of the vehicle miniature printer controller communication protocol in accordance with the instructions for the printer on the controller software program. So even if no suitable communication driver interface can also realize the control of the printer through the protocol commands.That is, to reduce intermediate links and reduces the cost.

On-board printer；CAN；Special Vehicle

U462.1

A

1671-7988(2015)04-110-03

钟韬，硕士研究生，电气工程师，就职于威海广泰空港设备股份有限公司电气部，从事除冰车、举高类消防车电气设计工作。