针式打印机系统设计【2张图/27500字】【优秀机械毕业设计论文】

文档包括:
说明书一份。43页，27500字。
任务书一份。

图纸共2张，如下所示
A0-总装图.dwg
A3-打印机传动系统.dwg

针式打印机控制系统设计
目 录
１绪论 5
１．１ 课题背景 5
１．２ 国内外现状及发展 6
１．３主要硬件选取 7
１．４本系统主要工作 7
２ 打印机系统构成 8
２．１ 打印机工作原理 9
２．２本系统主要电路阐述 10
２．２．１ 检测电路 10
２．２．２驱动电路 10
２．２．３ 电源电路 11
２．２．４其他部分 11
２．３特殊功能设计 11
３Ｂｏｏｔｂａｄｅｒ设计与实现 12
３．１ Ｂｏｏｔ Ｉ ｏａｄｅｒ功能以及任务简介 12
３．２本系统对Ｂｏｏｔ Ｉ ｏａｄｅｒ的功能要求 13
３．３ Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ软件设计 14
３．３．１ Ｂｏｏｔ Ｉｏａｄｅｒ的ｓｔａｇｅｌ 14
３．３．２ ＢｏｏｔＩｏａｄｅｒ的ｓｔａｇｅ２ 14
３．３．３详细设计 15
４ 打印机检测电路设计 18
４．１打印头温度检测电路 18
４．１．１打印头温度检测选择 18
４．１．２打印头温度检测原理 19
４．１．３热敏电阻线性化处理及误差分析 19
４．１．４根据温度的控制 20
４．２字车初始位置检测电路设计 20
４.２．１ 字车初始位置检测原理 20
４．２．２ ＨＰ传感器的特点 21
４．３缺纸检测电路的设计 21
４．３．１ 缺纸检测的设计原理 21
４．４纸张倾斜检测电路 22
４．４．１纸张倾斜检测原理 23
４．４．２纸张倾斜动作过程 23
４．４．３纸张倾斜的判断过程 23
４．４．４纸张不倾斜判断过程 24
４．５送纸方式检测 24
４．５．１ 打印机进纸方式检测原理 24
５驱动与控制电路设计 25
５．１ 打印头驱动设计 25
５．１．１打印头驱动原理与特点 25
５．１．２打印头驱动电路设计 25
５．２传动机构选取 26
５．３步进电机驱动 27
５．３．１步进电机简介 27
５．３．２常用的驱动控制方法 28
５．４步进电机电流细分驱动 28
５．４．１步进电机细分驱动原理 28
５．４．２驱动控制器分析 29
５．４．３ ＳＰＷＭ控制技术的原理 30
５．４．４ 电流追踪型四相ＰＷＭ电路构成和原理 30
５．５细分控制的硬件实现 32
５．５．１ 主驱动线路 32
５．５．２反馈检测比较电路 33
５．６细分控制软件实现 33
５．６．１控制器软件实现过程 33
５．６．２ ＧＰＬＤ环形分配器和ＰＷＭ输出实现 34
６打印机电源设计 34
６．１ 打印机电源各部分设计 34
６．２交流滤波电路设计分析 35
６．３桥式整流滤波电路 35
６．５检测电路 36
结 论 38
参考文献 39

摘 要

随着科学技术的发展，办公设备的运行速度和处理速度越来越快。作为在专用行业中广泛使用的针式打印机的性能已经不能满足使用者的需求，过去的针式打印机的打印速度慢、噪声大、电源效率不高。为了满足当今市场上对针式打印机性能要求，就要求针式打印机生产商对其进行重新设计和开发，以提高针式打印机的打印速度、减小打印机噪声、提高电源效率，本系统就是在这样的背景下提出的。
本文在分析了国内外针式打印机发展现状和技术的基础上，针对专用客户的要求，提出设计和解决方案。本系统分为两大模块软件模块和硬件电路模块。软件模块在ＩＡＲ软件平台上开发了一个新颖的软件升级系统，该软件系统有利于提升产品性能和扩展硬件功能。硬件模块由检测电路模块、驱动模块和电源模块等组成。其中检测电路模块和驱动模块以在控制领域广泛使用的ＡＴ９ｌ ＳＡＭ７ＳＥ３２为主控器以及ＡＬＴＥＲＡ公司生产的可编程逻辑芯片ＭＡＸＩＩ（ＥＰＭ３１２８Ａ）为辅助电路作为开发平台。检测模块主要对打印头温度、字车位置、缺纸、纸张倾斜和送纸方式等进行电路设计和软件测试；驱动与控制模块完成了打印头驱动电路设计和步进电机驱动设计，其中步进电机采用电流细驱动方案；电源模块采用采用小型化、轻便化、高可靠、低能耗、低噪声和抗干扰等诸多优点开关电源。该开关电源采用ＦＡ５３０４ＡＰ作为开关电源的开关控制器，成了开关电源的控制电路、检测电路和滤波电路的设计。本文所涉及到的各部分都已经应用在真实产品中，经过测试和调试均达到要求，该产品从进入市场以来得到客户的好评。

关键词：针式打印机；温度检测；步进电机细分驱动；开关电源

Abstract
With the development of computer,the operating processing speed of office equipment is faster than before．As widely used in private industry，the performance of stylus printer can not meet the needs of the users．Over the past stylus printer print slow，has noisy and power efficiency is not high．The printer manufacturers have to re-design and development it in order to meet today's market demand for stylus printer performance，which has hilgh printing speed，
low printing noise and high power efficiency．By analyzing information ofthe social needs，this paper carried out asystem design for the stylus printer．
The development of stylus printer at home and abroad are analyzed．This paper proposes design and solution way to meet specific customer requirements．The system is divided into software modules and hardware circuit module．This paper develops a new software upgrade system based on IAR software platform，which helps improving product performance and expanding the hardware capabilities．Hardware module includes detection circuit module，driver module and power supply module AT91 SAM7SE32 producing by ATMEL and ALTERA programmable logic chip MAXII(EPM3 1 28A)are composed of the development platform for detection circuit module and the driver module．The detection module completed print head temperature，the word Car location，out of paper,paper feed tilt and detection．Drive and control modules completed a print head driver circuit design and stepper motor driv design，which uses current segmentation—driven stepping motor program．Power Modules ar
available in small，lightweight，high reliability,low power，low noise and anti-jamming，and many other advantages of switching power supply．The switching power supply using FA5304AP as switch controller,which complete switching power supply control circuit，detection circuit and filter circuit design
All parts involved in this paper have been used in the actual products，and satisfied the market requirements through testing and debugging．This product has been accepted by customers since it entered the market in July．
Key Words：Dot—Matrix Printer；Stepper Motors Drivers；Switching Power
设计题目 针式打印机系统设计
设计内容、目标和要求
（设计内容目标和要求、设计进度等）

主要内容：
　 1 了解国内外针式打印机的发展现状和主要成果；
2 运用Auto CAD 绘制总体系统图及打印头机械图；
3 运用protel 99se绘制单片机控制电路原理图；
4 利用Keil C51或汇编编制控制程序；
5 撰写毕业论文，要求观点正确，字迹清楚、工整；
6 查阅与本课题有关的外文资料，翻译一遍5000字外文。
对学生要求：
1 具有一定的机械设计知识
2 具有很强的计算机操作技能