开题报告-打印机墨盒模拟测试系统的开发.pdf

毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告课题名称：打印机墨盒模拟测试系统的开发学院：机械工程学院专业：机械工程及自动化姓名：_学号：指导教师：2016年年3月月10日日1打印机墨盒模拟测试系统的开发打印机墨盒模拟测试系统的开发1、背景介绍、背景介绍作为打印机核心部件的墨盒，虽然相比打印机整体来说微不足道，但是它的技术含量却直接影响到打印效果的优劣。因此墨盒的发展也经历了3次优化。从最初的多种颜色整合到一个墨盒中，实现多色一体的打印过程。由于打印任务的不同，墨盒中各个颜色的使用情况也不一样，致使有的颜色已经全部用完而有些颜色则几乎没用过，但是某个颜色被用完就预示着整个墨盒的报废，造成资源的极大浪费。为了提高墨盒利用率，出现了第二次转变即黑墨和彩墨采用分离的结构。由于大部分打印都是采用黑白打印，所以单独出来的黑色墨盒极大的节省了资源，使得墨盒得到充分利用。但是彩色墨盒依然存在严重的浪费，随之过渡到单色分离的结构。可以看出每次墨盒技术的更新都是为了提高墨盒的利用率，节约资源。现在的墨盒属于高度集成的技术产品，但是制造商为了增加效益，对墨盒进行加密处理，使墨盒成为一次性消耗品，严重妨碍墨盒的回收利用。总之打印机墨盒每次技术的革新都只有一个目标：使墨盒得到充分的利用。打印机墨盒测试这一理念正是迎合了墨盒技术的发展趋势。2、研究现状、研究现状随着信息技术的高速发展，打印数量不断增加，打印成本随之增加，这就推动了墨盒测试技术的发展。目前对于旧式一体式墨盒的测试技术较为成熟。国内采用分布测试方法，即将墨盒拆分后，分别测试内部器件的性能。这种测试方法极大地降低了测试效率，费时费力，不能满足客户需求。相比国内技术，国外普遍采用总体测试。将墨盒放在设计好的总体测试设备上，通过技术人员操作设备来检测墨盒内部功能，节省了工时提高了效率。但这种方法依然存在缺陷，人为干涉太多，不能实现自动测试功能。对于新一代的一体式墨盒，技术更加成熟，打印质量也大大提高，但是由于墨盒都要进行加密处理，因此国内对墨盒测试系统的开发仍处在摸索阶段。经过相关人士的不断实验，发现测试墨盒的关键在于测试墨盒芯片中的数据，墨盒芯片包含了墨量、可打印次数等墨盒信息，这为墨盒测试技术的发展提供了方向。23、课题研究内容课题研究内容本课题通过对打印机墨盒工作原理的了解，以及基于虚拟仪器的软件设计开发平台的研究，开发一套基于虚拟仪器的打印机墨盒模拟测试系统。3.1研究墨盒工作原理墨盒采用集成电路，可以高精度的将信号传递给喷嘴，喷嘴内的加热电阻，在3秒内快速加热到300，使喷嘴底部的液态油墨汽化并形成气泡，该蒸汽膜使墨水盒加热电阻隔离，避免将喷嘴内全部墨水加热。加热信号消失后，加热表面开始降温，但残留的余热促使气泡在8微秒内迅速膨胀到最大，由此产生的压力压迫一定量的墨滴克服表面张力快速挤压出喷嘴。随着温度继续下降，气泡开始呈收缩状。喷嘴前段的墨滴被挤压而喷出，后端因墨水的收缩使墨滴开始分离，气泡消失后墨水滴与与喷嘴内的墨水完全分开，完成一个喷墨过程。打印机墨盒中还包含了微压打印技术、双压电技术等。3.2学习虚拟仪器虚拟技术、计算机通信技术与网络技术是信息技术最重要的组成部分，它们被称为21世纪科学技术中的三大核心技术，作为虚拟技术的重要组成部分虚拟仪器是目前各国研究的热点之一。LabVIEW是目前应用最广的虚拟仪器开发软件。它利用图形化的程序语言，不需要编写庞大、繁琐的文本程序，而且LabVIEW通过数据流进行数据的传递，这种传递方式对发现程序中的错误有很大帮助。LabVIEW还提供了大量程序范例，有利于用户快速开发程序。3.3通过学习，通过设计LabVIEW界面，实现获取数据、发送数据、处理数据、保存数据功能。根据打印机墨盒原理，用单片机系统模拟墨盒，实现数据的传输。图4-1软件设计总体框图主机串口通信从机LabVIEW界面311、22、33、44、4.2.1串口配置整体框图4、技术路线、技术路线4.1LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器(NI)公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择。将LabVIEW运用到墨盒测试系统中，极大的节省了开发费用和开发周期。相比真实的测试系统，LabVIEW使用更加灵活，且功能更加多样。4.2采用STC单片机系统模拟墨盒功能，可以省去与打印的连接，使系统更加轻巧，只要有PC机和单片机系统就可以进行模拟墨盒的测试，不受其他条件影响。LabVIEW串口配置数据检测数据发送数据库连接PC机单片机系统主单片机从单片机数据存储45、关键技术介绍关键技术介绍LabVIEW界面的设计若要通过LabVIEW界面实现预期功能要求，就必须建立VI。由于实现功能较多，编写一个整体大程序会给设计带来不便，因此采用模块设计，通过子VI之间的连接，实现整体功能需求。LabVIEW的核心是数据流，输入控件和显示控件中间的连线就表明了数据是由输入控件流动到显示控件。输入控件表明数据的“来源”，显示控件则是数据流动的“目的地”。与物理现象中的“流动”不同的是，流动后，输入控件的数据并没有消失，而显示控件的数据被冲掉，变成新的数据。利用单片机模拟墨盒是通过单片机之间的通信协议进行数据的传输。因此选择合适的通信协议才能模拟墨盒的功能。6、要解决的技术问题、要解决的技术问题6.1LabVIEW界面如何获取数据。6.2LabVIEW界面如何发生数据。6.3LabVIEW界面如何处理数据和保存数据。6.4选择合适的通信协议来是实现单片机系统对墨盒的模拟功能。7、日程安排、日程安排序号序号各阶段名称各阶段名称起止日期起止日期1调研、开题报告、外文翻译2015年12月15日2016年2月27日2系统设计方案总体报告2016年2月29日2016年3月18日3原理图绘制及PCB图绘制2016年3月19日2016年4月16日4LabVIEW和程序的编写和系统调试2016年4月17日2016年4月30日5写论文2016年5月1日2016年5月20日58、参考文献参考文献1KALKMANCJ.LabVIEW:AsoftwaresystemfordataacquisitiondataanalysisandinstrumentcontrolJ.JournalofClinicalMonitoringandComputing.200511(1):1387-1397.2LEONW.IICounch.Digitalanalogcommunicationsystems(7thEd.)M.Macmillan:NewYork2007327-333.3LabVIEWUserManualM.USA:NationalInstrumentsCorporation19984NationalInstrumentsCorporation.GettingStartedWithLabVIEWMEdition，2003.5Kracke.HYDRAULICROBOTICSYSTEMAUTOMATESASSEMBLYOFPRINTERCARTRIDGERIBBONS.HydraulicsandPneumatiacsv36n3p61-63Mar19836WenYi-ChiaSuShyh-HaurChenChun-Jung.AStudyofTheInkReservoirforTheheInkReservoirfortheInkjetSystem.InternationalConferenceonDigitalPrintingTechnologiesp328-33220037F.Moisiadis.PrioritizingUseCasesandScenariosC37thInternationalConferenceonTechnologyofOOLanguagesandSystemsSydneyNSW20008S.Amland.RiskBasedTestingandMetricsC5thInternationalConferenceEuroSTAR99BarcelonaSpain19999P.HsiaA.M.DavisD.C.Kung.Statusreport:requirementsengineeringJ.IEEESoftware200310(6):75-7910VisanDanielAlexandruLitaIoanStoica-MujeaGomoiuTestingofasignalssynthesismoduleusingLabVIEWsoftware28thInternationalSpringSeminaronElectronicsTechnology:MeetingtheChallengesofElectronicsTechnologyProgress2005Pages:457-462611侯艳华等.基于LabVIEW串行通信动态数据连接库设计.煤矿机械2005(4):75-7712杨向萍王跃编著单片微型计算机原理及应用技术第1版上海：中国纺织大学出版社1999年13王正谋朱力恒编著Protel99SE电路设计与仿真技术第1版福建：福建科学技术出版社2005年14何立民编著MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术第1版北京：北京航天航空大学出版社1990年15认立学，刘知贵，赵强，彭桂力打印机监控系统的设计与实现西南科技大学16肖金壮，王红瑞，李世龙墨盒在运动控制实验装置中的新应用河北大学学报，第28卷第三期2008年5月17夏建芳赵世富.虚拟仪器与单片机串口通信的实现.机械工程与自动化20064(2):136-13718蔡共宣基于LabVIEW的单片机USB数据采集系统设计J.实验科学与技术，2010.8(1):57-5919黄采伦徐光远.Win98下PC机与单片机串行通信的软硬件实现.计算机应用研究199912:106-10920胡键单片机原理及接口技术北京：机械工业出版社2004.1021孙玉霞.面向对象软件簇级的一种动态测试工具的设计与实现D.暨南大学，2002年22张刚.MSCIS接口控制系统通信卡、控制卡设计与驱动开发D.武汉理工大学，2004年.23彭勇，潘晓烨，谢龙汉.LabVIEW虚拟仪器设计及分析北京：清华大学出版社20011.924张友德，赵志英，涂时亮.单片机微型机原理、应用与实验M.上海：复旦大学出版社，1992.25孙育才.MCS51系列单片微型计算机及其应用M.南京:东南大学出版社200426陈粤初.单片机应用系统设计与实践M.北京:北京航空航天大学出版7社1991.27杨乐平李海涛肖相生等.LabVIEW程序设计与应用M.北京:电子工业出版社200128杨鹏邱静刘冠军.多模式系统的测试顺序优化J.计算机工程与应用200844(6):17-1929万松松薛锦云谢武乎.最小测试用例集生成方法改进及应用J.计算机技术与发展200818(10):181-18330卢海峰江朝元阳小光.基于串口通信的在线监测系统关键技术研J.仪器仪表学报200627(z3):2043-204431张锦，胡平.LabVIEW在单片机数据采集系统的应用J.微计算机信息，2008，22（24）：93-