專利名稱：熱敏打印機頭加熱時間的控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到熱敏打印機領域，特別是一種熱敏打印機頭加熱時間的控制方法及裝置。
背景技術：
熱敏打印機頭的加熱時間的控制對于熱敏打印機至關重要?，F有的熱敏打印機加熱時間控制分為固定加熱時間控制、按加熱元件溫度計算加熱時間控制和傳統(tǒng)的按加熱元件溫度及加熱電壓計算加熱時間控制等三種方法。采用前兩種方法控制的熱敏打印機，當環(huán)境溫度或加熱電壓發(fā)生變化(電網影響或負載影響)時，將出現打印字符黑度時深時淺的現象。至于第三種方法，則有兩種途徑計算加熱時間，一種途徑又由于算法過于復雜廉價的微處理器無法實時處理而不能實用；另一種途徑是采用分段折線逼近的近似處理方法，此處理方法雖較之前述方法可使熱敏打印機的打印效果有所改善，但打印機的處理精度仍然較差，不能令人滿意。
發(fā)明內容
本發(fā)明的任務是要克服現有技術的不足，在兼顧打印機的處理精度、計算加熱時間的復雜性和所用微處理器的成本的基礎上，提供一種新的熱敏打印機頭加熱時間的控制方法，并利用該方法設計一種對熱敏打印機頭的加熱時間進行控制的裝置。
本發(fā)明的技術方案如下熱敏打印機頭加熱時間的控制方法，其步驟是(a)初始化處理根據熱量產生的理論計算公式，按照函數逼近理論的原理及處理方法預先求出基礎加熱時間及下列二次函數逼近方程的各個線性回歸系數，M＝B+KT×T+KV×(V-Va)+KTT×T2+KTV×(V-Va)×T式中M為實際所需的加熱時間，B為基礎加熱時間，KT為溫度線性相關系數，T為加熱元件溫度采樣值，KV為加熱電壓線性相關系數，V為加熱電壓采樣值，Va為加熱電壓中心值，KTT為溫度平方相關系數，KTV為溫度加熱電壓二次相關系數；熱量產生的理論計算公式通常由打印機頭制造商提供，函數逼近理論的原理及處理方法參見莫國端、劉開第編著的《函數逼近論方法》”。
(b)對熱敏打印機頭的加熱元件以及加熱電壓進行采樣并進行相應的標幺化處理；(c)利用步驟(a)所說的二次函數逼近方程，計算出實際所需的加熱時間M；(d)根據步驟(c)求出的加熱時間M，用微處理器對熱敏打印機頭的加熱時間進行監(jiān)控。
進一步的改進是在所述步驟(b)中還采取了判斷溫度采樣值以及加熱電壓采樣值是否超限以防止當其采樣單元發(fā)生故障時計算出錯的可靠性措施。
按照上述方法對熱敏打印機頭的加熱時間進行控制的裝置，其特征在于該裝置包括如下模塊采樣模塊，微處理器及接口模塊，打印機頭供電控制接口模塊，功率驅動模塊，數據鎖存模塊；采樣模塊分別與熱敏打印機頭上所帶的的熱敏元件及熱敏打印機頭加熱電壓的信號輸出端相連，對其輸出的溫度及加熱電壓信號進行濾波和A/D轉換；微處理器及接口模塊與采樣模塊的輸出信號端相連，在微處理器中預存有所說的二次函數逼近方程及其所有常數，微處理器根據所得A/D轉換值和二次函數逼近方程可自動計算出加熱元件的通電加熱時間M并經接口將通電控制信號輸出給熱敏打印機頭供電控制接口模塊；熱敏打印機頭供電控制接口模塊接收由微處理器及接口模塊送來的通電控制信號，其輸出信號端與功率驅動模塊相連，向其發(fā)出給定時間寬度的通電脈沖信號；功率驅動模塊的輸出信號端與熱敏打印機頭的加熱元件相連接，控制其定時通電加熱；數據鎖存模塊與微處理器及接口模塊相連，將其送來的熱敏打印機頭加熱段選控制信號鎖存，并傳送給熱敏打印機頭的加熱元件，結合功率驅動模塊對其定時通電加熱。
采用本發(fā)明所述的方法及裝置對熱敏打印機頭進行控制，可以實現熱敏打印機中按照實時檢測的加熱元件溫度和加熱電壓精確、快速地計算出最佳的加熱時間，滿足了對熱敏打印機采用廉價微處理器實現高精度、大容量、實時可靠控制的要求。
圖1是本發(fā)明所說對熱敏打印機頭的加熱時間進行控制的裝置的電路原理方框圖；圖2是圖1的一個具體實施電路原理圖。
以下結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施例方式
熱敏打印機頭加熱時間的控制方法，其步驟是(a)初始化處理根據熱量產生的理論計算公式，按照函數逼近理論的原理及處理方法預先求出基礎加熱時間及下列二次函數逼近方程的各個線性回歸系數，M＝B+KT×T+KV×(V-Va)+KTT×T2+KTV×(V-Va)×T式中M為實際所需的加熱時間，B為基礎加熱時間，KT為溫度線性相關系數，T為加熱元件溫度采樣值，KV為加熱電壓線性相關系數，V為加熱電壓采樣值，Va為加熱電壓中心值，KTT為溫度平方相關系數，KTV為溫度加熱電壓二次相關系數；(b)對熱敏打印機頭的加熱元件以及加熱電壓進行采樣并進行相應的標幺化處理并判斷溫度采樣值以及加熱電壓采樣值是否超限以防止當其采樣單元發(fā)生故障時計算出錯。
(c)利用步驟(a)所說的二次函數逼近方程，以毫秒為單位計算出實際所需的加熱時間M；(d)根據步驟(c)求出的加熱時間M，用微處理器對熱敏打印機頭的加熱時間進行監(jiān)控。
對熱敏打印機頭的加熱時間進行控制的裝置(參見圖1、圖2)，由采樣模塊1，微處理器及接口模塊2，打印機頭供電控制接口模塊3，功率驅動模塊4，數據鎖存模塊5等幾部分電路模塊組成。
采樣模塊1(參見圖2)由阻容濾波電路(包括電阻RI、電阻R2、電容C1、電容C2)、A/D轉換器(ADC0832)構成。其分別與熱敏打印機頭上所帶的的熱敏元件及熱敏打印機頭加熱電壓的信號輸出端相連，對其輸出的溫度及加熱電壓信號進行濾波和A/D轉換。
微處理器及接口模塊2由W78E54單片計算機IC1及外接時鐘電路(晶體CRY、電容C5、電容C6)構成。其與采樣模塊1的輸出信號端相連。在其單片計算機IC1中預存有上述二次函數逼近方程及其所有常數，單片計算機根據所得A/D轉換值和二次函數逼近方程可自動計算出加熱元件的通電加熱時間M并經接口將通電控制信號輸出給熱敏打印機頭供電控制接口模塊3。
熱敏打印機頭供電控制接口模塊3是一種單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)延時控制器，由集成電路IC3A(74HC123)、延時電容C4、電阻R3構成。熱敏打印機頭供電控制接口模塊3接收由微處理器及接口模塊2送來的通電控制信號，其輸出信號端與功率驅動模塊4相連，向其發(fā)出給定時間寬度的通電脈沖信號。
功率驅動模塊4是一種由三極管Q1、場效應三極管Q2、電阻R5-7及電容C7構成的復合放大電路，其輸出信號端與熱敏打印機頭的加熱元件相連接，控制其定時通電加熱。
數據鎖存模塊5為8路數據鎖存器IC4，其與微處理器及接口模塊2相連，將其送來的熱敏打印機頭6加熱段選控制信號鎖存，并傳送給熱敏打印機頭的加熱元件，結合功率驅動模塊4對其定時通電加熱。
權利要求
1.熱敏打印機頭加熱時間的控制方法，其步驟是(a)初始化處理根據熱量產生的理論計算公式，按照函數逼近理論的原理及處理方法預先求出基礎加熱時間及下列二次函數逼近方程的各個線性回歸系數，M＝B+KT×T+KV×(V-Va)+KTT×T2+KTV×(V-Va)×T式中M為實際所需的加熱時間，B為基礎加熱時間，KT為溫度線性相關系數，T為加熱元件溫度采樣值，KV為加熱電壓線性相關系數，V為加熱電壓采樣值，Va為加熱電壓中心值，KTT為溫度平方相關系數，KTV為溫度加熱電壓二次相關系數；(b)對熱敏打印機頭的加熱元件以及加熱電壓進行采樣并進行相應的標幺化處理；(c)利用步驟(a)所說的二次函數逼近方程，計算出實際所需的加熱時間M；(d)根據步驟(c)求出的加熱時間M，用微處理器對熱敏打印機頭的加熱時間進行監(jiān)控。
2.依照權利要求1所述的控制方法，其特征在于在所述步驟(b)中還采取了判斷溫度采樣值以及加熱電壓采樣值是否超限以防止當其采樣單元發(fā)生故障時計算出錯的可靠性措施。
3.利用權利要求1或2所述的控制方法對熱敏打印機頭的加熱時間進行控制的裝置，其特征在于該裝置包括如下模塊采樣模塊(1)，微處理器及接口模塊(2)，打印機頭供電控制接口模塊(3)，功率驅動模塊(4)，數據鎖存模塊(5)；采樣模塊(1)分別與熱敏打印機頭上所帶的的熱敏元件及熱敏打印機頭加熱電壓的信號輸出端相連，對其輸出的溫度及加熱電壓信號進行濾波和A/D轉換；微處理器及接口模塊(2)與采樣模塊(1)的輸出信號端相連，在微處理器中預存有所說的二次函數逼近方程及其所有常數，微處理器根據所得A/D轉換值和二次函數逼近方程可自動計算出加熱元件的通電加熱時間M并經接口將通電控制信號輸出給熱敏打印機頭供電控制接口模塊(3)；熱敏打印機頭供電控制接口模塊(3)接收由微處理器及接口模塊(2)送來的通電控制信號，其輸出信號端與功率驅動模塊(4)相連，向其發(fā)出給定時間寬度的通電脈沖信號；功率驅動模塊(4)的輸出信號端與熱敏打印機頭的加熱元件相連接，控制其定時通電加熱；數據鎖存模塊(5)與微處理器及接口模塊(2)相連，將其送來的熱敏打印機頭加熱段選控制信號鎖存，并傳送給熱敏打印機頭的加熱元件，結合功率驅動模塊(4)對其定時通電加熱。
4.依照權利要求3所述的裝置，其特征在于所述采樣模塊(1)由阻容濾波電路(RI、R2、CI、C2)、A/D轉換器(ADC0832)構成；所述微處理器及接口模塊(2)由單片計算機電路(IC1)構成；所述熱敏打印機頭供電控制接口模塊(3)由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)延時控制器(IC3A、C4、R3)構成；所述功率驅動模塊(4)是一種由三極管(Q1)、場效應三極管(Q2)、電阻(R5-7)及電容(C7)構成的復合放大電路；所述數據鎖存模塊(5)為8路數據鎖存器(IC4)。
全文摘要
一種熱敏打印機頭加熱時間的控制方法及裝置。所說方法包含以下步驟(1)初始化處理求出基礎加熱時間及二次函數逼近方程的線性回歸系數；(2)對加熱元件以及加熱電壓進行采樣并進行標幺化處理；(3)利用二次函數逼近方程，計算出實際所需的加熱時間M；(4)根據加熱時間M，用微處理器對熱敏打印機頭的加熱時間進行監(jiān)控。所說裝置由采樣模塊，微處理器及接口模塊，打印機頭供電控制接口模塊，功率驅動模塊，數據鎖存模塊構成。本發(fā)明方法及裝置用于熱敏打印機，可以根據實時檢測的加熱元件溫度和加熱電壓精確、快速地計算出最佳的加熱時間，進而可用廉價微處理器實現對熱敏打印機的高精度、大容量實時控制。
文檔編號B41J2/315GK1644384SQ20041005208
公開日2005年7月27日 申請日期2004年11月5日 優(yōu)先權日2004年11月5日
發(fā)明者楊振野 申請人:季節(jié)