STC系列单片机与微型打印机接口电路设计

白天明

摘要：本文给出了一种以STC系列单片机为核心的微型打印机电路的设计方法，着重介绍了该系统的硬件设计及其软件驱动程序。该打印机电路可以实现数字、符号、汉字和图形的打印。

关键词：STC；单片机；微型打印机

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2019）05-0211-02

单片机具有体积小、功耗低、价格廉、抗干扰能力强的特点。微型打印机是智能仪表、测控仪器重要的输出设备。本文系统地介绍了STC单片机与热敏微型打印机的接口电路及软件实现方法。

1 系统硬件组成

STC系列高性能单片机是由宏晶公司科技设计、生产的一款新型单片微型计算机。与传统的51系列单片微型计算机相比，具有功能强、功耗低、价格低、运算速度快的优点。指令代码与传统的8051系列完全兼容，但由于系统采用单时钟方式，运算速度非常快。系统内部了集成高可靠复位电路，可以内置复位与低电压复位。特别适用于高速通信、电机控制、智能控制、强干扰场合。

单片机的片内ROM为FLASH存储器，最大可达63.5K字节，擦写次数超过10万次。片内RAM数据存储器最大为8192字节。芯片内还集成了EEPROM，最大48KB。片内有40个通用输入输出口，可以通过对PxM1、PxM0设置端口状态为准双向口/弱上拉、推挽/强上拉、仅为输入/高阻和开漏四种工作模式。可以进行在线编程，无须专用编程器、仿真器，即可实现在线调试。

RD--D系列打印机采用热敏方式进行打印，不仅可以打印国标一、二级汉字库中全部汉字，还可以打印英文字符、图形符号等。与单片机连接可以采用标准并行接口、RS23串行接口，TTL电平串口，485接口，USB等多种接口形式。在消费电子、医疗设备、消防报警、测量设备、电力仪器、电子衡器、票据打印等行业都有广泛的应用。

微型打印机的串口引脚信号如下：

以串口为例介绍一下STC单片机与打印机的接口电路。

RD-D 型热敏打印机可直接由单片机控制，串行接口与标准RS232C接口完全兼容。与单片机接口的连接方法如下：

1、将单片机串行口与打印机的串口TXD、RXD引脚与相连接，由单片机发送打印数据。系统默认的单片机串行口为P3.0（RXD）、P3.1（TXD），由于程序下载专用通信口占用了P3.0（RXD）、P3.1（TXD），所以可以将串行口设置在P1.6、P1.7。

其中，S1_S1=1、S1_S0=0可以实现将串口由P3.1、P3.0切换到P1.6、P1.7，指令如下：

ORL AUXR1，#080H ；將AURX1的第七位置一

2、打印机的BUSY端子输出“设备忙”信号。可以接到单片机的P4.2引脚。表示打印机正“忙”时，该信号为“1”状态，不能接收数据。打印机“空闲”时，该信号为“0”状态，表示可以接收数据。

由于传统的51系列单片机没有P4口，而STC单片机有P4口。如果在程序进行“BUSY BIT P4.2”定义，在编译时仿真软件会有“符号未定义”的错误提示。

对STC系列单片机P4口进行访问，与访问常规的输入输出口相同，但是需要进行位地址的定义。位地址如下：

2 打印指令

RD-D 型微型打印机提供丰富的打印指令，打印指令与很多的打印机指令完全兼容。而且增加了中文字符打印、汉字字符旋转、行间距调整、二维条型码打印等多种功能。

1）初始化指令：

十六进制： 1BH 40H

执行该指令后打印机恢复为默认的状态，将当前缓冲区清空。一般在发送打印指令之前执行该指令，以免数据残留在打印缓冲区中，打印出乱码。

2）汉字打印指令：

十六进制： 1BH 38H xH

打印机在接收该指令之后将根据x值选择不同点阵的汉字。在汉字打印方式时，打印机接收汉字代码格式是2个字节，对应标准机内码中的一个汉字的。即打印机每调出一个汉字，需要接收2个字节的机内码。打印机接收机内码的顺序为先高位字节，再低位字节。

当热敏打印机的汉字库为24×24点阵时，x选择为0，只能打印24×24点阵中文字符，以及12×24 点阵字符。

3）设置x点行间距指令：

十六进制：1BH 31H xh

为换行指令设置x点行间距，x的取值范围一般应在0～255 之间。默认值为3。如果需要连续打印图形，需要将x设置为0。

4）打印空格或空行指令：

十六进制：1BH 66H xH yH

如果x=0，y表示空格的数量，执行1BH 66H 00H yH指令将打印y个空格。如果x=1，y表示空行的数量，执行1BH 66H 01H yH指令将打印n行空行。

一般打印空格的宽度按字间距+12计算，y的值应不超过该型号打印机的行宽。每个空行的高度按行间距+16计算，y的取值范围应不超过255。

5）换行指令：

十六进制：0AH

打印机将当前缓冲器里的数据进行打印，并向前走纸一行。如果缓冲器里没有数据，则不进行打印，只向前走纸一行，一行为行间距+16。

3 单片机串行打印程序设计

将“辽宁机电职业技术学院”打印出来，其参考程序如下：

BUSY EQU 0C2H ；打印机端口设置

AUXR1 EQU 0A2H

ORG 0000H

JMP MAIN

ORG 0030H

MAIN： CALL PRN

SJMP $

PRN： CALL PRN_INT ；初始化打印机

MOV DPTR，#PRN_D1

CALL PRN_S

MOV DPTR，#PR1_C2

CALL PRN_S

RET

PRN_D1： DB '辽宁机电职业技术学院'

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 ；初始化打印机

DB 1BH，38H，00H ；選择不同点阵汉字

DB 1BH，31H，06H ；选择不同行间距

DB 0FFH ；参数设置完毕

PR1_C2： DB 1BH，66H，01H，06H ；打印6行空行

DB 0FFH ；参数设置完毕

PRN_S： CLR A

MOVC A，@A+DPTR ；取数据

CJNE A，#0FFH，PR_S1 ；”0FFH”发送结束标志

SJMP PR_SE

PR_S1： INC DPTR ；地址加一

CALL OUT_BYTE ；向打印机输出

SJMP PRN_S

PR_SE： RET

OUT_BYTE：

SETB BUSY

JB BUSY，OUT_BYTE ；判断打印机是否忙？

CLR TI

NOP

NOP

NOP

MOV SBUF，A

JNB TI，$

CLR TI

RET

END

4 结束语

本文介绍的是STC单片机与RD系列微型打印机接口电路以及程序设计方法。该电路已经得到实际应用，效果很好，具有硬件电路简单、低成本、编程方便、通信可靠性高的特点。

但是在实际应用中要注意，热敏打印机的工作电流大，可达到3A，最好单独对打印机提供电源，以保证其可靠、稳定工作。

参考文献：

[1] 康华光，陈大钦.电子技术基础（模拟部分[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2] 何为民.低功耗单片微机系统设计[M].北京：北京航空航天大学出版社，1994.

[3] 黄曙，梁慧冰.微型打印机打印程序设计[M].北京：控制工程出版社，2004.

[4] 张培仁.基于C语言MCS 51单片机原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2003.

【通联编辑：唐一东】