不規(guī)則物料包裝機打碼標識系統(tǒng)設(shè)計論文的樣表

1、優(yōu)秀本科畢業(yè)設(shè)計論文樣板：不規(guī)那么物料包裝機打碼標識系統(tǒng)設(shè)計摘要：筆者選擇ARM920T內(nèi)核S3c2440乍為主控芯片和微型熱敏FTP628型打印頭作為核心。在軟件和硬件功能設(shè)計合理的根底上，設(shè)計出具有體積小，價位低，維護簡單等優(yōu)點，適用于不規(guī)那么物料包裝行業(yè)產(chǎn)品上出廠日期打碼、條碼打碼等，并支持FAT32文件系統(tǒng)的SD卡數(shù)據(jù)加載方式和人機交互功能，具有較高打印質(zhì)量的打碼機控制系統(tǒng)。最終完成微型不規(guī)那么物料包裝機打碼標識系統(tǒng)控制的整體測試，驗證了設(shè)計的可行性。關(guān)鍵詞：熱打印；嵌入式系統(tǒng)；FAT32文件系統(tǒng)；驅(qū)動電路；Abstract：TheauthorchoosesARM920TS3c2440

2、chipandFTP-628thermalprintheadasthecoreofthehardwaresystem.Totaketheadvantageofsomespecificbenefitsofthermalprintingsuchasitssmallsize,low-cost,andeasytomaintenance.Theauthordesignsanewkindofautomaticprintertoprinttheproductiondate,barcodeonirregularpackagingmaterials,andsupporttheFAT32filesystemSDc

3、arddataloadingmethodandman-machineinteractivefunctionwithhighprintingqualityandworksinteractively.Finally,theresultsverifythepossibilityofimplementationofmicroirregularmaterialsprintingcontrolsystemthrougharationaldesignonhardwareandsoftware.Keywords:thermalprinting;embeddedsystems;FAT32filesystem;d

4、rivecircuit;一、課題研究背景和意義目前，包裝技術(shù)和設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)的一個重要行業(yè)，隨著國民經(jīng)濟開展，產(chǎn)品越來越向多樣化，個性化和不規(guī)那么化開展，因此包裝方法和技術(shù)需要不斷改良。世界上很多興旺國家都十分重視包裝技術(shù)的并行集成，完成一體化包裝，同時實現(xiàn)對包裝信息的智能化標識1。我國的科學技術(shù)也在不斷的飛速進步中，越來越多的設(shè)備是通過計算機的操控，使操作變得更為簡便，同時也節(jié)省了人力，增加了企業(yè)的效率。顯然，研制高效和適應(yīng)性強的包裝設(shè)備以及能對包裝產(chǎn)品進展全而、規(guī)X的信息標示的包裝已刻不容緩2。本設(shè)計的熱打碼系統(tǒng)是一種經(jīng)濟衛(wèi)生、打碼清晰，不易擦掉，無油墨污染、無浪費、無錯誤的打印方式，而且

5、具有體積小、打印速度快、可靠性高、打印本錢低、易維護、易實現(xiàn)嵌入式設(shè)計等顯著特點、可應(yīng)用于工業(yè)、制造業(yè)、交通運輸業(yè)、零售業(yè)以及商業(yè)、醫(yī)療保健等行業(yè)。二、課題的主要研究內(nèi)容筆者以即628系列打印頭和ARM920系歹IS3c244(&控芯片作為核心硬件的根底上，將各個模塊整合成了具有較高質(zhì)量，噪聲低，經(jīng)濟實用，具有人機交互的打碼機控制系統(tǒng)。課題主要研究內(nèi)容包括：熱式打碼機嵌入式控制系統(tǒng)設(shè)計；構(gòu)建硬件電路和驅(qū)動電路設(shè)計熱打碼機的人機交互功能；通過對打碼機性能綜合測試測，結(jié)合打印實例效果并作綜合評價。2.1ARM嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計ARM9微處理器那么成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主流，本設(shè)計使用的嵌入式

6、系統(tǒng)設(shè)計中，硬件與軟件的設(shè)計是同等重要的，硬件系統(tǒng)為軟件系統(tǒng)提供了功能實現(xiàn)的平臺，而具體的功能實現(xiàn)需要軟件去通過對硬件的控制而完成。ARM最小系統(tǒng)如圖2-1所示，圖2-1ARM最小系統(tǒng)對于嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為根底、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、本錢、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)3本文設(shè)計的其關(guān)系如圖2-2所示。在軟件平臺，采用ARMADS作為軟件開發(fā)環(huán)境4。圖2-2嵌入式系統(tǒng)硬件構(gòu)造圖2.1.1過熱保護模塊假設(shè)打印頭加熱時間一般為1ms,連續(xù)加熱超過1s后，很容易燒毀打印頭，所以必須對打印頭添加過熱保護電路，當檢測到U1B的引腳7為高電平后，延時一段時間

7、，出中斷假設(shè)打印頭溫度降低，TH電壓高于U1B的引腳6參考電壓后，CPU恢復到正常工作情況，反之，比擬器U1B的引腳7輸出依然是低電平，繼電器保持斷開，主控器件再次進入中斷狀態(tài)，這樣就可以起到保護打印頭的作用。過熱保護電路圖如圖2-4所示，2.1.2步進電機驅(qū)動模塊本設(shè)計使用的FTP628熱敏打印頭是二相四拍步進電機控制打印紙走紙及走紙速度選用L298N芯片驅(qū)動電機，如圖2-5所示給出步進電機的驅(qū)動電路，引腳IN1、IN2、IN3和IN4是步進脈沖的輸入端，OUT1、OUT2、OUT3、OUT4為步進脈沖的輸出端，分別與熱敏打印頭中電機對應(yīng)的A、-A、B、-B相連接，電路簡單，使用比擬方便。+

8、5VCC9VssVs6EnableASeringA11EnableBSeringB5Input1Output"7Input2Output：10Input3Outputs12Input4Output，GND9611571012J?L298N1314刑自和2-5步進電機的驅(qū)動電路SW-PB15.J5J44122331234接帆腳A-A B-B84 HEADER2.1.3信息系統(tǒng)設(shè)計信息系統(tǒng)的不斷開展直接促進了信息系統(tǒng)根底理論的研究，人們正經(jīng)歷著場對人類具有深遠影響的信息革命，本設(shè)計用信息管理系統(tǒng)模型思想設(shè)計適宜的信息系統(tǒng)，打碼機信息系統(tǒng)構(gòu)造圖如圖2-6所示。產(chǎn)品信息管理模塊圖2-6打碼機

9、信息系統(tǒng)構(gòu)造圖2.1.4打印信息打印信息格式如圖2-7所示，包括有條形碼、圖像和文字，信息加載采用“單色的圖像數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)加載即將計算機中的一個圖像，分解為輸出用的線形圖像數(shù)據(jù)，分別發(fā)送至打印頭。單色圖像數(shù)據(jù)一個象素使用一位(1Bit)表示，0表示圖2-7打印信息白色，1表示黑色。IIIIIIIIIIIIIIIII01234567892.2 程序設(shè)計我們熟悉的PC中的引導程序一般由BIOS和位于MBR的OSBootloader例如LILO或者GRUB一起組成。然而在嵌入式系統(tǒng)中通常沒有像BIOS那樣的固件程序有的嵌入式CPU有，因此整個系統(tǒng)的加載啟動任務(wù)就完全由Bootloader來完成5。在嵌

10、入式Linux中，系統(tǒng)加載程序即等效為Bootloader。簡單地說,Bootloader就是在操作系統(tǒng)內(nèi)核運行前運行地一段小程序。2.2.1 打印程序本系統(tǒng)具有兩種打印加熱段的加熱方式，打印頭控制主要實現(xiàn)程序如下所示：#de巾neFLAG_HEAT_MODE0打印方式選取0為靜態(tài)打印，1為動態(tài)打印。#defineHEAT_NUM10void(*Funheat6)(void尸該函數(shù)指針數(shù)組用于存儲加熱段函數(shù)地址Heat_1,Heat_2,Heat_3,Heat_4,Heat_5,Heat_6;從而實現(xiàn)向量索引各加熱函數(shù)voidHeat_1()/加熱函數(shù)STB1_UP();Delay_timer

11、(HEAT_NUM);STB1_DOWN();uint8m;uint8n;uint32temp;uint32temp_flag_1=flag_print_1;for(m=0;m<48;m+)/數(shù)據(jù)傳輸給打印頭temp=DataPrinttemp_flag_1flag_print_2+m;for(n=0;n<8;n+)依次加熱各個加熱段2.2.2 FAT文件系統(tǒng)程序本系統(tǒng)基于SD卡的FAT32文件系統(tǒng)17讀取程序，不僅具有對SD卡創(chuàng)立文件或更改文件的功能，由于該模塊的程序較多，只作局部主要程序展示。在MainTask(而數(shù)的非循環(huán)語句中，對SD卡的文件系統(tǒng)進展初始化，程序如下所示：D

12、iskInit();/*初始化磁盤管理模塊*/FileInit();/*初始化文件系統(tǒng)*/AddFileDriver(SDCammand);/*增加存儲設(shè)備:SD/MMC卡*/FileOpenR("000.txt");/讀取SD卡中的所有文件fileHandle=FileOpenR(NameTemp);/翻開文件FileRead(fileHandle);/讀取文件此處的FileOpenR(歸于翻開文件，且NameTemp不能為"000.txt",FileRead()用于將翻開的文件內(nèi)容讀取到DiskCache系統(tǒng)指定的文件讀取數(shù)組中。2.2.3 LCD顯

13、示程序由于目前基于S3c244眼心板白大多LCD顯示程序都已通用化，其應(yīng)用非常方便，因此本文就不做詳細介紹。在本系統(tǒng)中對LCD屏的操作主要包括以下函數(shù)：voidLcd_N35_Init(void);voidLcd_ClearScr(U16c);voidPutPixel(U32x,U32y,U16c);voidGUI_Point(U32x,U32y,U16c);voidGlib_Line(intx1,inty1,intx2,inty2,intcolor);voidPaint_Bmp(intx0,inty0,inth,intl,unsignedcharbmp);/字體輸出voidLcd_print

14、f(unsignedintx,unsignedinty,unsignedintconsignedintbk_c,unsignedintst,char*fmt,)；2.3 硬件設(shè)計與調(diào)試本設(shè)計在硬件系統(tǒng)見圖3-1研究中引用模塊化的設(shè)計思想，將硬件系統(tǒng)分為假設(shè)干個功能相對獨立的模塊，對不同模塊進展單獨的分析，再將各個模塊有機地組合而形成一個完整的系統(tǒng)。模塊化的硬件系統(tǒng)設(shè)計有助于提高系統(tǒng)開發(fā)的效率，并方便系統(tǒng)的測試。圖3-1硬件系統(tǒng)2.3.1 接口電路測試接口電路是完成主控芯片與打印頭通信的關(guān)鍵，其功能的正常是保證系統(tǒng)其他模塊正常工作的根底，因此需要單獨測試，在其正常的根底上才能展開對其他局部的測試

15、。數(shù)據(jù)接收模塊的主要測試熱敏打印系統(tǒng)與串口通信是否正常，串口數(shù)據(jù)接收程序的編寫是否正確。因ARM只需向打印頭單向傳送數(shù)據(jù)，是主從式工作方式，所以只要通過3根線一時鐘線PKCLK、數(shù)據(jù)輸出線SPLMOSI和片選線CS進展通信，內(nèi)部通過SPIDAT存放器完成轉(zhuǎn)換，測試效果見圖3-1圖3-1數(shù)據(jù)接收模塊測試效果圖2.3.2 系統(tǒng)綜合測試通過以上系統(tǒng)組成模塊單獨測試后，正式對系統(tǒng)進展綜合測試。簡單來說就是：HostJFlash-S3C2440->并口->JTAG小板->SoCJTAG接口，這樣完成了下載功能。在Host上完成目標映象之后，使用用口承受PC發(fā)送的已通過相關(guān)軟件轉(zhuǎn)為二進制

16、的打印數(shù)據(jù)，通過PC將要打印的信息發(fā)送到熱敏打印系統(tǒng)，確認發(fā)送的數(shù)據(jù)與在TFT顯示屏顯示的打印信息是否一致，確認內(nèi)容無誤后打印輸出，最終完成整個打印過程。條形碼、圖形、字符的打印效果如圖3-2所示。(a)條形碼打印效果(b)圖形打印效果(c)字符打印效果圖3-2打印效果圖2.3.3 系統(tǒng)性能分析本打碼系統(tǒng)在確保硬件與軟件系統(tǒng)正常工作的根底上，完成對打碼系統(tǒng)整體功能的測試。本設(shè)計選用+8V輸出作為加熱電壓時，在測試過程中保證到通信接收穩(wěn)定，測試圖像轉(zhuǎn)換的正確性，走紙流暢，最終得到打印清晰的圖像，測試結(jié)果驗證設(shè)計方案的合理性和可行性。三、結(jié)論本文以打碼機工作原理和打碼機控制的原理、特點并結(jié)合市場需

17、求和技術(shù)的開展，提出了基于ARM9架構(gòu)的S3c2440性價比的微處理器為控制芯片的控制系統(tǒng)并由此合理設(shè)計了硬件接口與驅(qū)動電路以及移植FAT32文件系統(tǒng)，設(shè)計圖形信息庫，并模擬應(yīng)用現(xiàn)場打印，完成整機性能的測試，最終不規(guī)那么物料包裝機打碼標識系統(tǒng)設(shè)計。本研究實現(xiàn)了不規(guī)那么物料包裝機打碼標識系統(tǒng)的設(shè)計，但是由于時間和研究條件的限制，在本系統(tǒng)的設(shè)計中仍存在一些缺乏之處，仍有待在今后的進一步研究工作中進展改良和完善(1) 本設(shè)計中由于采用開發(fā)板供電，使用的是中低速熱敏打印頭，假設(shè)需要更高的打印速度，存在發(fā)熱量太大而造成燒壞打碼頭隱患。(2) 設(shè)計的系統(tǒng)可以適應(yīng)不同參數(shù)的打印，但未有在各式不同性能的打印頭中進展