專利名稱：一種無線打印系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線打印機研發(fā)領(lǐng)域，尤其是涉及一種無線打印系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
目前，常用的打印機一般為并口或USB口打印，因為采用有線連接，所以進(jìn)行遠(yuǎn)距離打印時，布線不方便。采用WIFI (2. 4G HZ)的無線打印機，由于頻段的固有屬性，波長短，不易衍射，穿透能力差，只能近距離打印。ESC/P0S指令集類型小票打印機不涉及位圖打印，數(shù)據(jù)量小，433M頻段通信可以滿足打印速率要求。為了克服打印機布線不方便和打印距離過近問題，本發(fā)明采用433M頻段進(jìn)行電腦和打印機通信。免于布線，又由于頻段易衍射，可實現(xiàn)電腦和打印機距離100米，多臺打印機穩(wěn)定打印。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種無線打印系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括打印服務(wù)程序模塊，通過電腦的RS232串口線和射頻模塊的串口部分串口連線通信，用于生成數(shù)據(jù)包和指令；第一射頻模塊，通過RS232串口線與電腦連接，用于將數(shù)據(jù)包和指令傳輸給第二射頻模塊；第二射頻模塊，通過RS232串口線與打印機連接，用于將接收的數(shù)據(jù)包和指令通過串口線傳給打印機；打印機，用于控制打印頭根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行打印操作。進(jìn)一步，打印服務(wù)程序模塊通過廣播登錄輪詢令牌包來檢測每個打印機的狀態(tài)，開機的打印機收到輪詢包進(jìn)行回應(yīng)，完成登錄，若回應(yīng)超時，打印服務(wù)程序模塊則認(rèn)為打印機不存在，不再發(fā)送數(shù)據(jù)輪詢包；打印服務(wù)程序模塊給登錄的打印機發(fā)打印請求令牌包，若打印機空閑，則回應(yīng)允許發(fā)送，打印服務(wù)程序模塊把要打印的內(nèi)容通過第一射頻模塊發(fā)給打印機。進(jìn)一步，第一射頻模塊包括串口部分，微控制單元MCU，射頻芯片、電源部分，接收/發(fā)送指示燈部分，第一射頻模塊只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，不對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，MCU和射頻芯片通過SPI串行外設(shè)總線連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的傳輸，射頻芯片采用中斷接收機制，每當(dāng)接收和發(fā)送先進(jìn)先出FIFO到達(dá)閾值，則產(chǎn)生中斷，通知MCU發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，輪詢令牌包共占用11個字節(jié)，數(shù)據(jù)包包括包頭、接收ID、發(fā)送ID、目標(biāo)ID、源ID、發(fā)送序號、包類型、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、校驗碼、包尾，對于超過61個字節(jié)總長度的數(shù)據(jù)包，則拆分成多個包發(fā)送接收。進(jìn)一步，第二射頻模塊通過RS232串口線直接和打印機中的MCU相連。本發(fā)明還提供了一種無線打印方法，包括以下步驟步驟(I)對第一和第二射頻模塊進(jìn)行上電初始化；步驟(2)打印服務(wù)程序模塊初始化，定時廣播登錄輪詢令牌，收到令牌的打印機進(jìn)行登錄，已登錄的打印機回應(yīng)ACK ；
步驟(3)打印服務(wù)程序模塊先發(fā)送打印請求命令，若打印機沒有回應(yīng)，則超時退出，重發(fā)，接到打印機回應(yīng)后，發(fā)送數(shù)據(jù)包；步驟(4)第一射頻模塊MCU通過UART串口收到數(shù)據(jù)包，接收完成后，通過SPI總線把數(shù)據(jù)包發(fā)給射頻芯片轉(zhuǎn)發(fā)；步驟(5)第二射頻模塊接收到數(shù)據(jù)包后傳送給打印機的MCU，該MCU控制打印頭根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行打印操作。進(jìn)一步，第一射頻模塊的射頻芯片如果收到硬件數(shù)據(jù)包，則直接通過射頻回應(yīng)，MCU不轉(zhuǎn)發(fā)給打印服務(wù)程序模塊，如果收到是普通數(shù)據(jù)包，則發(fā)給MCU，MCU通過UART串口發(fā)給打印服務(wù)程序模塊。進(jìn)一步，所述射頻模塊的上電初始化包括以下步驟步驟(a)關(guān)閉射頻接收開關(guān)；步驟(b)初始化SPI串行外設(shè)總線接口，把外部PA功率放大器切換到接收模式；步驟(c)射頻芯片復(fù)位；步驟(d)獲取芯片的ID和版本信息；步驟(e)初始化寄存器表；步驟(f)打開射頻接收開關(guān)。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的打印機登錄時的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)從打印機到電腦的通信流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)從電腦到打印機的通信流程圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的與電腦連接的射頻模塊的框圖；圖6為根據(jù)就本發(fā)明一具體實施例的打印機框圖。
具體實施例方式下面將參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明而仍然實現(xiàn)本發(fā)明的有益效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明采用的具體方案是電腦上運行打印服務(wù)程序，電腦通過RS232串口線和433MHZ第一射頻模塊相連，打印機通過RS232串口線接433M HZ第二射頻模塊，通過電腦打印時調(diào)用打印服務(wù)程序，通過串口線把指令和數(shù)據(jù)發(fā)給第一射頻模塊，第一射頻模塊通過無線通訊協(xié)議發(fā)給第二射頻模塊，第二射頻模塊把接收的數(shù)據(jù)和指令通過串口線傳給打印機，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離無線打印。本發(fā)明的效果是電腦和打印機距離100米，多臺打印機穩(wěn)定打印，不用布線，方便快捷。打印服務(wù)程序模塊會收到第一射頻模塊從串口線發(fā)來的消息，也會收到第三方管理軟件的消息請求。這兩個消息請求，都是中斷類型的，隨時都可能觸發(fā)。打印機服務(wù)程序本身有個定時器，平時處理通訊協(xié)議的常規(guī)操作，定時發(fā)送輪詢包，檢測短距離通信設(shè)備(例如點菜寶)，轉(zhuǎn)發(fā)基站的狀態(tài)。通過定時器實現(xiàn)了時分多址的通訊方式。如圖1所示，該圖示出了打印機登錄時狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，接收打印服務(wù)程序發(fā)送的令牌，回復(fù)即登錄成功，不回復(fù)則登錄超時。如圖2所示，該圖示出了數(shù)據(jù)從打印機到電腦的通信流程圖，數(shù)據(jù)從打印機到電腦，打印服務(wù)程序先給打印機發(fā)送輪詢令牌，若打印機有數(shù)據(jù)要發(fā)送，則回復(fù)發(fā)送請求，當(dāng)接到允許發(fā)送的指令后，打印機開始發(fā)送數(shù)據(jù)，在發(fā)送末尾發(fā)送數(shù)據(jù)完成包，告知數(shù)據(jù)已發(fā)送完成。如圖3所示，該圖示出了數(shù)據(jù)從電腦到打印機的通信流程圖，數(shù)據(jù)從電腦到打印機，電腦中的打印服務(wù)程序先發(fā)送打印請求指令，接到打印機回應(yīng)則開始發(fā)送數(shù)據(jù)，在發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束時，發(fā)送數(shù)據(jù)完成包，通知打印機接收完成。打印服務(wù)程序通過電腦的RS232串口線和第一射頻模塊的串口部分串口連線通信，射頻模塊和打印機通過串口相連，電腦和打印機的射頻模塊通過433M頻段通訊。與電腦連接的第一射頻模塊處理流程步驟(I)上電初始化第一射頻模塊射頻芯片和寄存器進(jìn)入接收狀態(tài)；步驟(2)第一射頻模塊收到數(shù)據(jù)后，直接通過串口轉(zhuǎn)發(fā)到電腦；步驟(3)電腦發(fā)送數(shù)據(jù)，觸發(fā)第一射頻模塊串口接收中斷，進(jìn)入中斷接收狀態(tài)，收至擻據(jù)后，復(fù)制到緩沖Buffer中，添加到消息隊列，不斷檢測消息隊列是否有新消息，若有新消息則立即轉(zhuǎn)發(fā)。沖突控制由打印服務(wù)程序定時發(fā)送令牌包控制。第一和第二射頻模塊初始化流程如下步驟(a)關(guān)閉射頻接收開關(guān)，防止在射頻芯片未準(zhǔn)備好就接收數(shù)據(jù)；步驟(b)初始化SPI串行外設(shè)總線接口，把外部PA功率放大器切換到接收模式；步驟(C)射頻芯片復(fù)位；步驟(d)獲取芯片的ID和版本信息；步驟(e)初始化寄存器表；步驟(f)打開射頻接收開關(guān)。打印服務(wù)程序通過廣播登錄令牌包來檢測每個打印機的狀態(tài)，開機的打印機收到輪詢包進(jìn)行回應(yīng)，完成登錄，若回應(yīng)超時，打印服務(wù)程序則認(rèn)為打印機不存在，不再發(fā)送數(shù)據(jù)輪詢包。打印機接收到打印服務(wù)程序允許發(fā)送的令牌包，可實現(xiàn)打印機給打印服務(wù)程序發(fā)送數(shù)據(jù)。打印服務(wù)程序給登錄的打印機發(fā)打印請求令牌包，若打印機空閑，則回應(yīng)允許發(fā)送，打印服務(wù)程序把要打印的內(nèi)容通過射頻模塊發(fā)給打印機。打印機和電腦通訊的數(shù)據(jù)包格式如下表所示
權(quán)利要求
1.一種無線打印系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括 打印服務(wù)程序模塊，通過電腦的RS232串口線和射頻模塊的串口部分串口連線通信，用于生成數(shù)據(jù)包和指令； 第一射頻模塊，通過RS232串口線與電腦連接，用于將數(shù)據(jù)包和指令傳輸給第二射頻模塊； 第二射頻模塊，通過RS232串口線與打印機連接，用于將接收的數(shù)據(jù)包和指令通過串口線傳給打印機； 打印機，用于控制打印頭根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行打印操作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于 打印服務(wù)程序模塊通過廣播登錄輪詢令牌包來檢測每個打印機的狀態(tài)，開機的打印機收到輪詢包進(jìn)行回應(yīng)，完成登錄，若回應(yīng)超時，打印服務(wù)程序模塊則認(rèn)為打印機不存在，不再發(fā)送數(shù)據(jù)輪詢包； 打印服務(wù)程序模塊給登錄的打印機發(fā)打印請求令牌包，若打印機空閑，則回應(yīng)允許發(fā)送，打印服務(wù)程序模塊把要打印的內(nèi)容通過第一射頻模塊發(fā)給打印機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于 第一射頻模塊包括串口部分，微控制單元MCU，射頻芯片、電源部分，接收/發(fā)送指示燈部分，第一射頻模塊只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)，不對數(shù)據(jù)包進(jìn)行處理，MCU和射頻芯片通過SPI串行外設(shè)總線連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和指令的傳輸，射頻芯片采用中斷接收機制，每當(dāng)接收和發(fā)送先進(jìn)先出FIFO到達(dá)閾值，則產(chǎn)生中斷，通知MCU發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于 輪詢令牌包共占用11個字節(jié)，數(shù)據(jù)包包括包頭、接收ID、發(fā)送ID、目標(biāo)ID、源ID、發(fā)送序號、包類型、數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)、校驗碼、包尾，對于超過61個字節(jié)總長度的數(shù)據(jù)包，則拆分成多個包發(fā)送接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于 第二射頻模塊通過RS232串口線直接和打印機中的MCU相連。
6.一種無線打印方法，其特征在于包括以下步驟 步驟(I)對第一和第二射頻模塊進(jìn)行上電初始化； 步驟(2)打印服務(wù)程序模塊初始化，定時廣播登錄輪詢令牌，收到令牌的打印機進(jìn)行登錄，已登錄的打印機回應(yīng)ACK ； 步驟(3)打印服務(wù)程序模塊先發(fā)送打印請求命令，若打印機沒有回應(yīng)，則超時退出，重發(fā)，接到打印機回應(yīng)后，發(fā)送數(shù)據(jù)包； 步驟⑷第一射頻模塊MCU通過UART串口收到數(shù)據(jù)包，接收完成后，通過SPI總線把數(shù)據(jù)包發(fā)給射頻芯片轉(zhuǎn)發(fā)； 步驟(5)第二射頻模塊接收到數(shù)據(jù)包后傳送給打印機的MCU，該MCU控制打印頭根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行打印操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于 第一射頻模塊的射頻芯片如果收到硬件數(shù)據(jù)包，則直接通過射頻回應(yīng)，MCU不轉(zhuǎn)發(fā)給打印服務(wù)程序模塊，如果收到是普通數(shù)據(jù)包，則發(fā)給MCU，MCU通過UART串口發(fā)給打印服務(wù)程序模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述射頻模塊的上電初始化包括以下步驟 步驟(a)關(guān)閉射頻接收開關(guān)； 步驟(b)初始化SPI串行外設(shè)總線接口，把外部PA功率放大器切換到接收模式； 步驟(c)射頻芯片復(fù)位； 步驟(d)獲取芯片的ID和版本信息； 步驟(e)初始化寄存器表； 步驟(f)打開射頻接收開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明要求保護(hù)一種無線打印系統(tǒng)及方法，包括打印服務(wù)程序模塊，通過電腦的RS232串口線和射頻模塊的串口部分串口連線通信，用于生成數(shù)據(jù)包和指令；第一射頻模塊，通過RS232串口線與電腦連接，用于將數(shù)據(jù)包和指令傳輸給第二射頻模塊；第二射頻模塊，通過RS232串口線與打印機連接，用于將接收的數(shù)據(jù)包和指令通過串口線傳給打印機；打印機，用于控制打印頭根據(jù)接收的數(shù)據(jù)包進(jìn)行打印操作。
文檔編號H04B1/38GK103057286SQ201210516498
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者郭佳肅 申請人:北京屏芯科技有限公司