CN102049903B

CN102049903B - 一种控制墨盒墨量复位的系统及墨量复位方法

Info

Publication number: CN102049903B
Application number: CN200910198138A
Authority: CN
Inventors: 戈亦余; 王效; 林文锋
Original assignee: Wuxi China Resources Semico Co Ltd
Current assignee: CRM ICBG Wuxi Co Ltd
Priority date: 2009-11-03
Filing date: 2009-11-03
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2029-11-03
Also published as: CN102049903A

Abstract

本发明提供一种控制墨盒墨量复位的系统及墨量复位方法，该墨盒包括内置有存储单元的控制模块和内置有存储单元的通讯模块，打印机对通讯模块进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到通讯模块的存储单元中，该通讯模块包括数据加解密模块，对打印机和通讯模块交换的数据进行加解密。在该墨量复位方法中，控制模块根据标识位决定是否进行复位，需要复位时，控制模块取得总线控制权，通过电阻截断打印机与通讯模块之间的通讯，并将通讯模块中对应墨盒墨量的字节的数据复位，打印机再次读取墨盒信息时，由于对应墨盒墨量的数据已经被复位，PC监控软件上显示对应墨盒的墨量已经被充满。该方法提高了打印机耗材的使用效率，减少了环境污染。

Description

一种控制墨盒墨量复位的系统及墨量复位方法

技术领域

本发明涉及一种控制墨盒墨量复位的系统及墨量复位方法，具体涉及一种具有数据加解密功能的控制墨盒墨量复位的系统及墨量复位方法。

背景技术

目前，市场上主要是通过分立墨盒的形式来解决EPSON 9触点喷墨打印机的耗材使用问题，但分立墨盒的一个突出缺点是成本昂贵，不适用于大批量打印任务的场合，另外，分立墨盒上的墨盒控制芯片通常使用的是ASIC芯片(Application Specific Integrated Circuits，即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路)，这些电路都是一次性的，会造成剩墨浪费和污染问题。基于上述原因，2002年底市场上推出了连供墨盒，该墨盒是一种极易注墨的外置兼容墨盒，有专用芯片和专用注墨口。采用连供墨盒，打印机只要一套墨盒，若要添加墨水只需拧开瓶罐直接灌入相对应的颜色即可，降低了成本。

EPSON在市场上推出了一批带硬件加密墨盒控制芯片的机型，由于硬件加解密的算法复杂，连供墨盒的微控制器(MCU)不能在有限的资源和时间内完成数据的加解密，影响打印机的工作效率，因此，传统的MCU连供方案已难以兼容该类机型。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种控制墨盒墨量复位的系统及墨量复位方法，能快速对打印机和通讯模块之间交换的数据进行加解密，提高打印机的工作效率。

为解决以上技术问题，本发明提供一种控制墨盒墨量复位的系统，所述墨盒包括内置有存储单元的控制模块和内置有存储单元的通讯模块，打印机对通讯模块进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到通讯模块的存储单元中，所述通讯模块包括数据加解密模块，在实现墨盒和打印机接口电路之间通讯的同时，对打印机和通讯模块之间交换的数据进行加解密。

在上述系统中，还包括固化在硬件结构中的控制软件，所述控制模块在打印机对通讯模块进行读写操作的过程中判断通过比较墨水余量和墨量复位的阈值得到的标识位来决定是否对通讯模块中对应墨盒墨量的字节进行复位；当墨水余量大于阈值时，标识位标识不复位，控制模块继续判断标识位；当墨水余量小于阈值时，标识位标识复位，控制模块取得总线控制权，截断打印机与通讯模块之间的信息通讯，并将通讯模块对应墨盒墨量的字节的数据复位。

在上述系统中，所述控制模块设置墨量复位的阈值，改写防改写的打印机设置，满足不同使用者的应用要求。

作为优选技术方案，在上述系统中，所述打印机接口电路和控制模块、通讯模块通过总线方式连接。所述控制模块通过输入输出端口(IO)和打印机接口电路的总线相连，获取总线上的同步时钟、RESET以及下传数据等信息，通过对总线信息的分析，获取总线访问的器件的地址、读写标志位等信息，并根据这些信息进行相应操作。

在上述系统中，所述控制模块为采用精简指令集(RISC)结构的8位CMOSMCU或更高运算性能的MCU，所述控制模块的存储单元为电可擦可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)。

在上述系统中，所述通讯模块为若干功能相同的ASIC芯片或者是集成多个通道的ASIC芯片，所述通讯模块的存储单元均为EEPROM。

在上述系统中，所述墨盒还可以用模拟传感器模块来代替原装的传感器模块，所述模拟传感器模块为RC电路。

本发明提供一种墨量复位方法，包括以下步骤：

(1)在墨盒内设置内置有存储单元的控制模块；

(2)在墨盒内设置内置有存储单元的通讯模块，实现墨盒和打印机接口电路通讯的通讯模块，打印机接口电路和控制模块、通讯模块通过总线方式连接；

(3)打印机对所述通讯模块进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到所述通讯模块的存储单元中，在所述读写和保存过程中，通讯模块对打印机和通讯模块交换的数据进行加解密；

(4)所述控制模块在打印机对通讯模块进行读写操作的过程中判断通过比较墨水余量和墨量复位的阈值得到的标识位决定是否对通讯模块中对应墨盒墨量的字节进行复位；当墨水余量大于阈值时，标识位标识不复位，控制模块继续判断标识位；当墨水余量小于阈值时，标识位标识复位；

(5)当标识位标识复位时，控制模块取得总线控制权，截断打印机与通讯模块之间的信息通讯，并将通讯模块对应墨盒墨量的字节的数据复位。

在上述墨量复位方法中，所述控制模块设置墨量复位的阈值，改写防改写的打印机设置。

在上述墨量复位方法中，所述控制模块为MCU，所述MCU通过IO和打印机接口电路的总线相连，获取总线上的同步时钟、RESET以及下传数据等信息，通过对总线信息的分析，获取总线访问的器件的地址、读写标志位等信息，并根据这些信息进行相应操作。

在上述墨量复位方法中，所述打印机接口电路的复位信号、同步时钟信号、双向数据线分别通过电阻与通讯模块的相关端口连接，实现截断操作。

本发明的技术效果是，通过在墨盒的通讯模块中集成加解密模块，能快速对打印机和通讯模块之间交换的数据进行加解密，提高打印机的工作效率，并通过判断标识位进行墨量复位。打印机接口电路和控制模块、通讯模块通过总线方式连接，在复位的时候，复位时序会对多个ASIC芯片同时起作用，这样就可以做到几个墨盒的墨量同时自动充满，这样就减少了打印机清洗喷头的次数，节省了耗材的消耗量，减少了对环境的污染。控制模块设置墨量复位的阈值，改写防改写的打印机设置，能够满足不同使用者的应用要求。采用模拟传感器模块来代替原装的传感器模块，减小了墨盒成本。

附图说明

图1为本发明提供的控制墨盒墨量复位的系统的架构图。

图2为本发明提供的墨量复位方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

实施例一

图1所示为本发明提供的系统的架构图，除墨盒的盒体(图中未标识)外，墨盒包括内置有存储单元的控制模块和内置有存储单元的通讯模块12，控制模块是具有控制功能的电子模块，可以是MCU、DSP或CPU，在本实施例中是MCU11，MCU11可以是采用RISC结构的8位CMOS MCU，或更高运算性能的MCU，在本实施例中，MCU11为华润矽科具有自主知识产权的带EEPROM的单片机CS8775，开发平台采用CS8775专用汇编语言开发环境，可直接生成目标文件，该目标文件可通过CS8775专用烧录设备直接写入CS8775中。打印机对通讯模块12进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到通讯模块12的存储单元中。通讯模块12包括数据加解密模块，在实现墨盒和打印机接口电路13之间通讯的同时，对打印机和通讯模块12之间交换的数据进行加解密，MCU11和通讯模块12的存储单元均为EEPROM。

MCU11在打印机对通讯模块12进行读写操作的过程中，判断由比较墨水余量和墨量复位的阈值得到的标识位来决定是否对通讯模块12中对应墨盒墨量的字节进行复位；当墨水余量大于阈值时，标识位标识不复位，MCU11继续判断标识位；当墨水余量小于阈值时，标识位标识复位，MCU11取得总线控制权，截断打印机与通讯模块12之间的信息通讯，并将通讯模块12中对应墨盒墨量的字节的数据复位，打印机再次读取墨盒信息时，由于对应墨盒墨量的数据已经被复位，所以反映到PC的监控软件上，显示墨盒已经被充满。

MCU11设置墨量复位的阈值，根据不同的要求，设置不同的阈值大小，MCU11还具有改写防改写的打印机设置的功能。

如图1所示，打印机接口电路13和MCU11、通讯模块12通过总线方式连接，通讯模块12包括若干ASIC芯片，多个分支分别连接通讯模块12的若干ASIC芯片端口和打印机接口电路13，在本实施例中，ASIC芯片采用华润矽科具有自主知识产权的ASIC芯片CS4525。

继续如图1所示，打印机接口电路13总线由5根信号线组成，分别是RST(RESET信号)、DAT(双向数据线)、SCL(同步时钟信号)、VDD(电源)和GND(接地线)组成，MCU11共用信号总线的电源和地，同时MCU11的3个IO分别与RST、SCL和DAT相连，获取总线上的同步时钟、RESET以及下传数据等信息，通过对总线信息的分析，获取总线访问的器件的地址、读写标志位等信息，并根据这些信息进行相应操作。考虑到同步时钟的频率以及整体方案所用MCU11的处理速度，IO采用查询的方式来确保处理的及时性(中断处理需要更多的指令来执行，故没有采用)，数据在信号线上串行传输，在时钟的低电平进行转换，在高电平进行保持，因此，MCU11在高电平时进行数据采集。

考虑到复位时需要将打印机接口电路13的信号与复位信号进行隔离，因此，打印机接口电路的RST、DAT、SCL均通过一个电阻与ASIC芯片的相关端口连接。在进行复位时，MCU11发出的复位信号就不会受到打印机接口电路发出信号的干扰。

在ASIC芯片的EEPROM存储单元中可以用烧录器写入兼容耗材的生产日期、生产厂商、兼容耗材的型号、初始墨量等信息，在打印机接口电路13需要读取兼容耗材信息的时候，可以将这些信息通过总线上传给打印机主控芯片；同时，兼容耗材在使用过程中需要不断记录所消耗墨量的数据，这些数据也可以通过写入操作记录在ASIC芯片的EEPROM存储单元中。

在上述系统中，还可以用模拟传感器模块来代替原装的传感器模块，所述模拟传感器模块为RC电路。通过对原装传感器的分析得知，该传感器是一个类似压电陶瓷振荡器的器件，反映在电气特性上主要是阻抗特性和振荡特性。在进行兼容耗材的开发过程中，用一些元器件搭建一个器件组合，该组合在特定激励的条件下产生与原厂传感器相似的电气特性，即要产生相似的充电积分曲线和振荡频率。在本实施例中，可以用一些简单的元器件配合起来实现，在接近40V的高压激励下(打印机产生)，用特定参数的RC电路产生充电积分曲线，用特定参数的LC回路产生固定频率的振荡曲线，通过这样的方式可以用RC电路来代替原装的传感器模块。

实施例二

以下说明本发明的第二实施例，第二实施例具有与第一实施例基本相同的墨盒结构，但在通讯模块12上有所不同，在第二实施例中，通讯模块为一集成多通道的ASIC芯片，ASIC芯片有多个通道分别与多个传感器连接，有多个通道与打印机接口电路13的总线连接，将多个功能相近的分立ASIC芯片集成在一个芯片上，降低了芯片体积，随着集成电路技术的发展，集成芯片的设计复杂度比多个分立芯片只是略有增加，制造成本反而更低。

实施例三

进一步，本实施方式提供一种墨量复位方法，包括以下步骤：

步骤S11，在墨盒内设置内置有存储单元的控制模块；

步骤S12，在墨盒内设置实现墨盒和打印机接口电路通讯的通讯模块，所述通讯模块内置有存储单元；打印机接口电路和控制模块、通讯模块通过总线方式连接；

步骤S13，打印机对所述通讯模块进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到所述通讯模块的存储单元中，在所述读写和保存过程中，通讯模块对打印机和通讯模块交换的数据进行加解密；

步骤S14，控制模块在打印机对通讯模块进行读写操作的过程中判断通过比较墨水余量和墨量复位的阈值得到的标识位来决定是否对通讯模块中对应墨盒墨量的字节进行复位；当墨水余量大于阈值时，标识位标识不复位，控制模块继续判断标识位；当墨水余量小于阈值时，标识位标识复位；

步骤S15，当标识位标识复位时，控制模块取得总线控制权，截断打印机与通讯模块之间的信息通讯，并将通讯模块对应墨盒墨量的字节的数据复位。

打印机再次读取墨盒信息时，由于对应墨盒墨量的数据已经被复位，所以反映到PC的监控软件上，显示墨盒已经被充满。

在上述墨量复位方法中，所述控制模块为MCU，所述MCU通过IO口和打印机接口电路的总线相连，获取总线上的同步时钟、RESET以及下传数据等信息，通过对总线信息的分析，获取总线访问的器件的地址、读写标志位等信息，并根据这些信息进行相应操作。控制模块设置墨量复位的阈值，改写防改写的打印机设置。

在上述实施例中，通过在墨盒的通讯模块中集成加解密模块，能快速对打印机和通讯模块之间交换的数据进行加解密，提高打印机的工作效率，并通过判断标识位墨量复位。打印机接口电路和控制模块、通讯模块通过总线方式连接，在复位的时候，复位时序会对多个ASIC芯片同时起作用，这样就可以做到几个墨盒的墨量同时自动充满，这样就减少了打印机清洗喷头的次数，节省了耗材的消耗量，减少了对环境的污染。

在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多有很大差别的实施例。应当理解，除了如所附的权利要求所限定的，本发明不限于在说明书中所述的具体实施例。

Claims

1.一种控制墨盒墨量复位的系统，所述墨盒包括内置有存储单元的控制模块和内置有存储单元的通讯模块，所述通讯模块实现墨盒和打印机接口电路之间的通讯，打印机对通讯模块进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到通讯模块的存储单元中；其特征在于，所述通讯模块还包括数据加解密模块，对打印机和通讯模块之间交换的数据进行加解密。

2.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述控制模块在打印机对通讯模块进行读写操作的过程中，判断由比较墨水余量和墨量复位阈值得到的标识位来决定是否对通讯模块中对应墨量的字节进行复位；当墨水余量大于阈值时，标识位标识不复位，控制模块继续判断标识位；当墨水余量小于阈值时，标识位标识复位，控制模块取得总线控制权，截断打印机与通讯模块之间的信息通讯，并将通讯模块的对应墨盒墨量的字节数据复位。

3.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述控制模块设置墨量复位阈值，改写防改写的打印机设置。

4.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述打印机接口电路和通讯模块通过总线方式连接，所述控制模块通过输入输出端口和打印机接口电路的总线相连，获取总线上的同步时钟、RESET以及下传数据信息，通过对总线信息的分析，获取总线访问的器件的地址、读写标志位信息，并根据这些信息进行相应操作。

5.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述控制模块为采用RISC结构的8位CMOS微控制器或更高运算性能的微控制器，所述控制模块的存储单元为EEPROM。

6.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述通讯模块为若干功能相同的ASIC芯片，所述通讯模块的存储单元为EEPROM。

7.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述通讯模块为集成多个通道的ASIC芯片，所述通讯模块的存储单元为EEPROM。

8.根据权利要求1所述的控制墨盒墨量复位的系统，其特征在于，所述墨盒中用模拟传感器模块来代替原装的传感器模块，所述模拟传感器模块为RC电路。

9.一种墨量复位方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在墨盒内设置内置有存储单元的控制模块；

（2）在墨盒内设置内置有存储单元的通讯模块，实现墨盒和打印机接口电路通讯的通讯模块，打印机接口电路和控制模块、通讯模块通过总线方式连接；

（3）打印机对所述通讯模块进行读写操作，将墨盒识别信息及墨量信息保存到所述通讯模块的存储单元中，在所述读写和保存过程中，通讯模块对打印机和通讯模块交换的数据进行加解密；

（4）所述控制模块在打印机对通讯模块进行读写操作的过程中，判断由比较墨水余量和墨量复位的阈值得到的标识位来决定是否对通讯模块中对应墨量的字节进行复位；当墨水余量大于阈值时，标识位标识不复位，控制模块继续判断标识位；当墨水余量小于阈值时，标识位标识复位；

（5）当标识位标识复位时，所述控制模块取得总线控制权，截断打印机与通讯模块之间的信息通讯，并将通讯模块对应墨盒墨量的字节的数据复位。

10.根据权利要求9所述的墨量复位方法，其特征在于，所述控制模块设置墨量复位的阈值，改写防改写的打印机设置。

11.根据权利要求9或10所述的墨量复位方法，其特征在于，所述控制模块为微控制器，所述微控制器通过输入输出端口和打印机接口电路的总线相连，获取总线上的同步时钟、RESET以及下传数据信息，通过对总线信息的分析，获取总线访问的器件的地址、读写标志位信息，并根据这些信息进行相应操作。

12.根据权利要求9所述的墨量复位方法，其特征在于，所述打印机接口电路的复位信号、同步时钟信号、双向数据线分别通过电阻与通讯模块的相关端口连接，实现截断操作。