因此，它的控制系统属于开环控制系统。针式打印 机的组成如图7-3所示，主要由机械部分和电路部分 组成。
PPT学习交流
5
7.1.2 针式打印机的结构
图7-3 针式PP打T学印习交机流组成框图
6
7.1.2 针式打印机的结构
• 1.机械部分 • 针式打印机的机械部分包括字车传动机构、走纸传动机构、色带传动机
7
7.1.2 针式打印机的结构
• 2）走纸传动机构
• 走纸步进电动机通过齿轮减速机 构后驱动摩擦滚轮，通过摩擦滚 轮的摩擦将打印纸移动到需要打 印的行位置上。对于两边有孔的 专用打印纸，则是借助走纸链轮 的齿穿过打印纸的孔来实现走纸。 走纸的方式较多，根据纸张的传 动方式分为摩擦式和链轮式两种， 而根据纸张的行走方式又分为卷 绕式和平推式走纸方式。在此仅 介绍摩擦式。如图7-5所示为摩擦 式走纸传动机构原理图，走纸步 进电动机通过齿轮减速后驱动摩 擦轮运转，为了防止误差导致打 印质量下降，采用双齿轮错齿法 消除误差。
• 1）接口电路
• 接口电路是打印机与主控计算机之间进行状态、命令和数据 通信的通路。如图7-7（a）所示，计算机将需要打印的信息 和命令通过接口电路发送给打印机，而打印机则将打印机的 状态通过接口电路传输给计算机。接口通常使用并行口、串 行口和USB口3种，由于串行口（RS-232C）传输数据较慢， 已经很少使用，目前大多打印机都使用USB口和计算机连接， 而针式打印机则大多采用centronics标准并行接口。如图7-7 （b）所示为一种通用打印机专用接口，该接口具有数据传输 率高的特点。在打印机接口电路中，通常还配置一定存储容 量的输入数据缓冲区来减少与计算机主机的频繁通信，提高 计算机主机工作效率。
当没有纸张时，打印机纸尽指示灯 发光，打印机停止动作。如图7-9所 示为LQ-1600K的纸尽及纸张检测电 路，它采用常闭型簧片开关作为纸
尽传感器。当有纸时，打印纸压住
簧片开关，开关断开，输出的高电 R65送至CPU的PA1
端口，打印机正常工作。当打印机
纸尽时，簧片开关恢复到原来的闭 合状态，PA1端接收到低电平信号， 控制打印机停止当前的打印并报警，图7-9 LQ-1600K打印机的纸尽及纸张检测电路 纸尽传感器安装在摩擦滚轮下前方。
构和打印头等几部分。 • 1）字车传动机构 • 如图7-4所示为针式打印机字车传动机构，步进电动机通过齿轮减速后驱
动同步带，同步带上固定有装着打印头的字车。因此，步进电动机的旋 转运动驱使打印头水平横向移动，将打印头移动到需要打印的位置，等 待打印针的击打动作。
图7-4 针式打PPT印学习机交字流 车传动机构
4
7.1.2 针式打印机的结构
• 针式打印机的主要任务是在系统的控制下各部分协 调工作，实现打印头横向左右移动、打印纸纵向移
动以及打印针的击打等任务，将计算机传送来的数
据打印在纸上，同时对打印机的工作状态进行实时
检测等。针式打印机是一种典型的机电一体化产品，
由于执行电动机是步进电动机并且没有反馈部分，
Байду номын сангаас
这些数据的组合称为“5”的字形码。实际上，由于字形码有8×8、16×16等格式，
所以只有8根针动作，并且按照反码表示，则“5”的字形码按列就是00011011、
11111101、…,用16进制表示为1B、FD、…。
PPT学习交流
3
7.1.1 针式打印机简介
图7-2 点阵式字符的形成和列数据
PPT学习交流
• 打印头每打印一行就会到达初始位置一次，当打印头离开初始位置 后，光敏三极管接收光线导通。经过微处理器对信号处理而得知打
印头是否处在初始位置。
PPT学习交流
12
7.1.2 针式打印机的结构
图7-8 LQ-1600K的打印头初始位置检测电路
PPT学习交流
13
7.1.2 针式打印机的结构
• （2）纸尽及纸张检测电路。打印机 在打印前需要进行纸张有无的检测。
机电一体化技术
第7章 应用实例
PPT学习交流
1
7.1 针式打印机 7.1.1 针式打印机简介
• 针式打印机是使用较早且应用广泛的一种办公用的机电一体化产品， 又称为撞击式打印机。它的工作原理类似于用复写纸复写，完成打印 功能的是打印头内部的多支金属打印针（常见的为24针和9针），打 印头在纸张和色带上运动，当指定的打印针到达指定的位置时，便会 在电磁铁吸合的作用下击打色带，使色带上的色素印在纸上形成一个 色点，如图7-1所示。在计算机的控制下，多根打印针共同动作形成若 干个色点，由这些色点在纸上形成文字或图画。针式打印机有单色和 彩色两种，单色式仅有一种色带，而彩色针式打印机有4个不同颜色 的色带，在打印的过程中根据颜色命令来变换不同颜色的色带，多种 颜色的点阵组合形成了彩色图案或文字。
图7-5 针式打印机走纸传动机构
PPT学习交流
8
7.1.2 针式打印机的结构
• 2.电路部分 • 电路部分包括接口电路、状态检测电路、主控计算机、打印
针驱动电路、步进电动机驱动电路、操作面板与状态指示电 路和电源7个部分，如图7-6所示。
图7-6 针式打印机组成原理图
PPT学习交流
9
7.1.2 针式打印机的结构
PPT学习交流
10
7.1.2 针式打印机的结构
图7-7 针式打印机P和PT学计习算交流机之间通信接口
11
7.1.2 针式打印机的结构
• 2）状态检测电路
• 为了保证打印机的正常运行和打印质量，针式打印机通常用多个传 感器来检测打印头的初始位置、是否缺纸、打印头是否过热、打印 纸的薄厚等。
• （1）打印头初始位置检测电路。打印机在打印过程中，打印头需 要一个参考位置来确定字符的位置，该参考位置称为初始位置，位 于打印头运行的左侧极限位置。如图7-8所示为LQ-1600K的打印头 初始位置检测电路，它采用对射式光电传感器。当打印头移动到左 侧时，打印头上的一块片状物挡住光线，光敏三极管截止，输出为 高电平，控制器接收到该信号后，确定出初始位置，开始一行的打
PPT学习交流
2
7.1.1 针式打印机简介
图7-1 针式打印机击打原理图
如图7-2所示为一个9针打印头在打印一个“5”和“A”字符时9根打印针的动作情
况，每一根打印针需要用一个驱动线圈，当线圈通电时，实现击打，所以在打印
“5”的第1列时，数据为111001000，第5列时为101000000，第9列时为100111000。