CN110126475A - 一种高精度热敏打印机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高精度热敏打印机，属于打印机技术领域。该高精度热敏打印机包括机芯和与机芯电连接的控制单元，机芯包括机架、走纸控制机构和发热打印机构；走纸控制机构包括胶辊组件、齿轮组件和步进电机，胶辊组件可转动地设置在机架上，步进电机、齿轮组件、胶辊组件依次传动连接，步进电机驱动齿轮组件转动并带动胶辊组件转动；发热打印机构包括设置在机架上的热敏片组件、散热板和弹片组件，散热板设置在热敏片组件上，弹片组件与热敏片组件抵接；控制单元包括MCU控制芯片和与MCU控制芯片连接的系统状态检测电路。本发明的热敏打印机能够有效提高打印精度和打印效果，且打印效果优于市面上常见的203dpi型号打印机。

Description

一种高精度热敏打印机

技术领域

本发明涉及打印机技术领域，具体涉及一种高精度热敏打印机。

背景技术

目前市面上58系列的热敏打印机的打印精度多为203dpi，在宽度为58mm的热敏纸上，完成48mm有效打印宽度范围内的打印操作，打印密度为8点/毫米，每行打印点数为384点，打印精度较低，使得其在个性化应用中，图型打印的清晰度较差，打印效果欠佳，不能令人满意。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高精度热敏打印机，该热敏打印机能够有效提高打印精度和打印效果，且打印效果优于市面上常见的203dpi型号打印机。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高精度热敏打印机，其包括机芯和通过FPC连接线与所述机芯电连接的控制单元，所述机芯包括机架、走纸控制机构和发热打印机构；

所述走纸控制机构包括胶辊组件、齿轮组件和步进电机，所述胶辊组件可转动地设置在所述机架上，所述齿轮组件和步进电机设置在所述机架的一侧上，所述步进电机与所述齿轮组件传动连接，所述齿轮组件与胶辊组件传动连接，所述步进电机驱动所述齿轮组件转动的同时带动所述胶辊组件转动；

所述发热打印机构包括热敏片组件、散热板和弹片组件，所述热敏片组件设置在所述机架上，所述热敏片组件与胶辊组件之间形成走纸通道，所述散热板设置在所述热敏片组件上；所述弹片组件设置在所述机架上并与所述热敏片组件抵接；

所述控制单元包括MCU控制芯片和系统状态检测电路，所述系统状态检测电路的信号输出端与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

作为本发明优选的实施方式，所述系统状态检测电路包括缺纸状态检测电路、定位孔状态检测电路、开盖状态检测电路以及电池电压检测电路，所述缺纸状态检测电路、定位孔状态检测电路、开盖状态检测电路以及电池电压检测电路的信号输出端分别与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

作为本发明优选的实施方式，所述缺纸状态检测电路包括第一光电开关，所述第一光电开关包括4个端口，第1、2及4端口接地，第2及3端口连接一电压源，所述电压源接地；所述第一光电开关的第4端口与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

作为本发明优选的实施方式，所述定位孔状态检测电路包括第二光电开关，所述第二光电开关包括4个端口，第1、2及4端口接地，第2及3端口连接一电压源，所述电压源接地；所述第二光电开关的第4端口与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

作为本发明优选的实施方式，所述开盖状态检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器包括3个端口，第1端口与电压源连接，第2端口接地，第3端口通过第五电阻与电压源连接；所述霍尔传感器的第3端口与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

作为本发明优选的实施方式，所述控制单元还包括充电管理电路、电源模块、与所述电源模块电连接的降压电路、外部通讯模块、开关机电路、开关按键、电机驱动电路以及热敏片驱动接口；所述充电管理电路与电源模块电连接，所述MCU控制芯片向所述充电管理电路发送充电控制信号以控制所述充电管理电路的充电，所述开关机电路接收所述开关按键输出的按键开关信号，并且所述开关机电路向所述降压电路输出供电开关信号以控制所述降压电路输出稳压信号，所述MCU控制芯片与外部通讯模块电连接，所述电机驱动电路用于输出驱动信号至所述步进电机，所述热敏片驱动接口用于输出驱动信号至所述热敏片组件。

作为本发明优选的实施方式，所述充电管理电路包括电池充电芯片，所述电池充电芯片的第一引脚连接有第八电阻，所述第八电阻用于调节充电电流的大小；所述开关机电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、与所述第一二极管反向串联的第二二极管、第三二极管、与所述第三二极管反向串联的第四二极管，所述第一MOS管的栅极连接至所述第二MOS管的漏极。

作为本发明优选的实施方式，所述电源模块包括可充电电池和与所述可充电电池连接的USB接口电路，所述USB接口电路包括USB接口、ESD静电二极管，USB接口与ESD静电二极管电连接。

作为本发明优选的实施方式，所述降压电路包括直流降压转换器、第六电容、第七电容、第八电容、第五二极管、第一电感，直流降压转换器的第一引脚与第六电容电连接，直流降压转换器的第二引脚与第五二极管的负极之间连接有第九电容，第七电容和第八电容并联后串接于电压输出端。

作为本发明优选的实施方式，所述外部通讯模块包括USB通讯电路和蓝牙通讯电路，所述USB通讯电路和蓝牙通讯电路分别与所述MCU控制芯片电连接。

作为本发明优选的实施方式，本发明还包括打印头支架、打印头组件、打印头挡板、上固定板、下固定板、上盖和下盖；所述上固板设置在所述上盖上，所述下固定板设置在所述下盖上；所述上固定板远离上盖的一侧上设置有用于安装打印头支架和打印头组件的安装槽，所述安装槽与上固定板一体成型；所述打印头组件安装在所述打印头支架上，所述打印头支架和打印头组件卡设于上固定板的安装槽内；所述下固定板靠近齿轮组件的位置上还设置有微型机械开关，所述微型机械开关包括开关摆杆和微动开关，所述微动开关设置在下固定板的一侧上；所述开关摆杆的中部可转动地设置在下固定板上，所述开关摆杆靠近所述微动开关的一端上固定连接有与下固定板连接的弹簧，所述开关摆杆设置有弹簧的一端端部在外力作用下可与所述微动开关抵接。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明所述的高精度热敏打印机大大提高了打印精度，能够有效提升打印效果，可以精细打印图片，有效避免因打印密度不足而造成细节部位显示模糊或使得手稿线条失真或变形等缺陷，使其打印效果将明显优于市面上常见的203dpi型号打印机。

附图说明

图1为本发明所述的高精度热敏打印机的结构示意图；

图2为本发明所述的高精度热敏打印机的爆炸视图；

图3为本发明所述的高精度热敏打印机中机芯的结构示意图；

图4为本发明所述的高精度热敏打印机中机芯的爆炸视图；

图5为本发明所述的高精度热敏打印机中控制单元的电路原理图；

图6为本发明所述的高精度热敏打印机中USB接口电路的电路原理图；

图7为本发明所述的高精度热敏打印机中充电管理电路的电路原理图；

图8为本发明所述的高精度热敏打印机中开关机电路的电路原理图；

图9为本发明所述的高精度热敏打印机中降压电路的电路原理图；

图10为本发明所述的高精度热敏打印机中缺纸状态检测电路的电路原理图；

图11为本发明所述的高精度热敏打印机中定位孔状态检测电路的电路原理图；

图12为本发明所述的高精度热敏打印机中开盖状态检测电路的电路原理图；

图13为本发明所述的高精度热敏打印机中电池电压检测电路的电路原理图；

图14为本发明所述的高精度热敏打印机中蓝牙通讯电路的电路原理图；

图15为本发明所述的高精度热敏打印机中电机驱动电路的电路原理图；

图16为本发明所述的高精度热敏打印机中热敏片驱动接口的电路原理图；

图17为本发明所述的高精度热敏打印机MCU控制芯片的电路原理图；

图18为本发明所述的高精度热敏打印机中电源指示灯电路的电路原理图；

附图标号说明：101、上盖；102、下盖；103、主板；104、挂钩轴压块；105、挂钩组件；106、上固定板；107、打印头支架；108、打印头组件；109、打印头挡板；201、纸架组件；202、弹柱；203、下固定板；204、开关摆杆；205、机架；206、胶辊组件；207、齿轮组件；208、步进电机；209、热敏片组件；301、热敏片；302、散热板；303、弹片组件；304、FPC连接线；305、支撑板；306、侧盖；307、胶辊压块；308、滑动开关；309、微动开关；10、MCU控制芯片；11、缺纸状态检测电路；12、定位孔状态检测电路；13、开盖状态检测电路；14、电池电压检测电路；15、充电管理电路；16、降压电路；17、外部通讯模块；18、开关机电路；19、电机驱动电路；20、热敏片驱动接口；21、可充电电池；22、USB接口电路；23、开关按键；24、电源指示灯电路；25、电源指示灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1～图2所示，本发明所提供的高精度热敏打印机，其包括上盖101、下盖102、机芯和控制单元，上盖101和下盖102盖合并形成空腔，机芯和控制单元设置于该空腔内，控制单元通过FPC连接线304与机芯电连接。FPC连接线304提供了控制单元和机芯的电气连接通路，可以根据特定的机型结构进行定制，也可以集成微型光电开关、微型限位开关器件到上面，以提高模块的适用性。

具体地，参照图3和图4，机芯包括机架205、走纸控制机构和发热打印机构。进一步地，走纸控制机构包括胶辊组件206、齿轮组件207和步进电机208，胶辊组件206可转动地设置在机架205上，齿轮组件207和步进电机208设置在机架205的一侧上，步进电机208与齿轮组件207传动连接，齿轮组件207与胶辊组件206传动连接，步进电机208驱动齿轮组件207转动的同时带动胶辊组件206转动。更具体地，胶辊组件206包括胶辊，胶辊可转动地设置在机架205上，胶辊的一端端部上连接有传动齿轮，该传动齿轮与齿轮组件207啮合，当步进电机208启动时，步进电机208输出轴上的驱动齿轮带动齿轮组件207转动，齿轮组件207再带动传动齿轮转动，由此实现胶辊的转动。优选地，机架205对应于齿轮组件207的位置上设置有用于遮盖齿轮组件207的侧盖306，防止灰尘等杂物落入齿轮组件207中而影响运行。由控制单元发出驱动脉冲，控制胶辊组件206旋转特定的角度量，即可实现特定走纸长度的控制。步进电机208存在最小步进角参数，对于特定的热敏打印头，打印点的高度参数也是一定的，因此，需要通过齿轮组件207传动参数、胶辊直径参数的配合调整，使得按照热敏片301打印点的高度参数走纸一行的长度时，步进电机208的旋转角度是最小步进角的整数倍，避免出现累计误差致使打印错位。

更具体地，发热打印机构包括热敏片组件209、散热板302和弹片组件303，热敏片组件209设置在机架205上，热敏片组件209与胶辊组件206之间形成走纸通道，散热板302设置在热敏片组件209上；弹片组件303设置在机架205上并与热敏片组件209抵接。通过控制单元按照通讯时许与热敏片组件209进行通讯，在特定时刻内控制指定区域发热，即可在热敏片301的对应位置留下打印痕迹。热敏片301是由胶辊的摩擦力带动而实现走纸的，摩擦力的大小由弹片组件303提供的压力间接控制，若压力太小，则容易出现纸张打滑现象，若压力过大则会存在胶辊与热敏片301挤压过剧，从而使得胶辊变形严重；此外，打印机构需要与走纸方向保持垂直，否则打印区域会随着走纸而发生偏移，因此在散热板302与热敏片组件209进行贴装的过程中，即需要把控散热板302和热敏片301的贴装精度，从而避免打印机构出现匹配偏差。优选地，机架205对应于热敏片组件209的位置上设置有用于遮盖热敏片组件209的支撑板305，防止灰尘等杂物落入热敏片组件209而影响运行。

本发明的高精度热敏打印机还包括主板103、挂钩轴压块104、挂钩组件105、上固定板106、打印头支架107、打印头组件108、打印头挡板109、纸架组件201、弹柱202、下固定板203和开关摆杆204。

具体地，挂钩组件105包括挂钩轴以及设置在挂钩轴两端的挂钩，挂钩轴上设置有用于挂钩复位的复位弹簧。上固定板106靠近上盖101的一侧上设置有用于安装挂钩组件105的凹槽，挂钩轴设置于凹槽内，两端的挂钩端部穿过上固定板106，挂钩轴压块104压紧设置于挂钩轴上：挂钩轴压块104的一端与上固定板106螺接，挂钩轴压块104的另一端设置于主板103与上固定板106之间并与主板103和上固定板106螺接，使挂钩轴可转动地固定在上固定板106上。上固定板106远离上盖101的一侧上设置有用于安装打印头支架107和打印头组件108的安装槽，该安装槽与上固定板106一体成型，使得打印头支架107和打印头组件108在安装时能够实现从前往后装，易于安装、拆卸，很好地避免了现有技术中由后往前装再用塑料板盖合的方式带来的塑料板易变形、拆卸安装麻烦、难以更换打印头的缺陷。打印头组件108安装在打印头支架107上，打印头支架107和打印头组件108卡设于上固定板106的安装槽内，安装槽对打印头支架107和打印头组件108具有限位作用，保证打印头组件108稳定工作的同时便于安装。打印头挡板109设置在打印头组件108的前端，并通过螺接和卡接可拆卸地设置在上固定板106上，对打印头组件108起到固定作用。

下固定板203的一侧向下凹陷设置有用于安装纸架组件201的容置槽，该容置槽的；两侧槽壁上设置有卡槽，纸架组件201的两侧上设置有与卡槽相匹配的卡块，纸架组件201通过两侧的卡块插接于卡槽内与下固定板203可拆卸连接，从而使得打印纸的更换变得便捷。下固定板203靠近上盖101的端面两侧上开设有安装孔；弹柱202包括弹头和柱体，柱体的下端部上开设有通槽和过渡筋，柱体上套设有弹簧，弹柱202插接于安装孔内，对上盖101和下盖102的打开起到辅助弹起的作用。下固定板203靠近下盖102的端面对应于挂钩的位置上还设置有卡接孔，当上盖101和下盖102盖合时，挂钩卡设于卡接孔内。下盖102的一侧上设置有滑动开关308，当上盖101和下盖102盖合时该滑动开关308可卡紧挂钩的钩部，滑动该滑动开关308即可使挂钩的钩部脱离滑动开关308，从而实现开盖的功能。机架205设置在下固定板203靠近下盖102的一侧上，胶辊组件206可转动地设置在机架205上，胶辊的端部上设置有胶辊压块307，使胶辊组件206可转动地设置在机架205上。进一步地，下固定板203靠近齿轮组件207的位置上还设置有微型机械开关，该微型机械开关包括开关摆杆204和微动开关309，开关摆杆204的中部可转动地设置在下固定板203上，开关摆杆204的一端可与挂钩抵接、另一端上固定连接有弹簧，弹簧的另一端竖直向上地与下固定板203连接，下固定板203靠近开关摆杆204设置有弹簧的一端的位置上设置有微动开关309，该微动开关309通过导线与主板103电连接。当上盖101与下盖102盖合时，挂钩与开关摆杆204的一端抵接并使得该端端部往顺时针方向转动，从而带动开关摆杆204的另一端向下运动，使得该端端部与微动开关309抵接，从而导通微动开关309。当当上盖101与下盖102打开时，开关摆杆204上的外力消失，在弹簧的复位弹力作用下进行复位，从而断开微动开关309。由此可见，本发明采用微型机械开关可以有效保证可靠性。

下固定板203上设置有卡位，下盖102上设置有相应的卡扣，下固定板203与下盖102卡接。可充电电池21粘接在下固定板203上，并通过导线与主板103连接。可充电电池21通过导线与步进电机208连接，向步进电机208供电；控制单元设置在主板103上。

如图5所示，控制单元包括MCU控制芯片10、系统状态检测电路、充电管理电路15、电源模块、与电源模块电连接的降压电路16、外部通讯模块17、开关机电路18、开关按键23、电源指示灯电路24、电机驱动电路19以及热敏片驱动接口20。系统状态检测电路的信号输出端与MCU控制芯片10的信号输入端连接。充电管理电路15与电源模块电连接，MCU控制芯片10向充电管理电路15发送充电控制信号以控制充电管理电路15的充电；开关机电路18接收开关按键23输出的按键开关信号，并且开关机电路18向降压电路16输出供电开关信号以控制降压电路16输出稳压信号；MCU控制芯片10与外部通讯模块17电连接，电机驱动电路19用于输出驱动信号至步进电机208，热敏片驱动接口20用于输出驱动信号至热敏片组件209。

在以上控制单元中，可充电电池21为整个系统提供供电电源，整个系统由MCU控制芯片进行调控，电池充电管理模块实现可充电电池21的充电管控，MCU控制芯片可以通过充电管理电路15的状态信号获取当前的充电状态，也可以通过电池电压检测电路14判定当前的电压信息，以便于对整个系统的供电信息进行把控，当需要充电时，借助外部通讯模块17或电源指示灯电路24，提醒用户进行充电。MCU定时扫描检测系统状态检测电路的状态信号，以确保系统是处于正常工作状态，并在状态出错时及时停止设备运转，以免造成进一步损伤。外部通讯模块17提供了外部数据的输入通道，可以通过手机或电脑设备将需要打印的数据，按照特定的通讯协议格式提供给打印机，由MCU控制芯片10接收处理后，借助电机驱动电路19和热敏打印驱动电路，与前述的机芯结构匹配工作，控制走纸并打印，将外部输入的数据，打印到纸张上面。开关按键23和电源指示灯25部分，可以通过开关按键23进行人为操控，也可以通过指示灯表明系统的输出状态，为人机交互提供了接口。优选的，MCU控制芯片10为STM32F103RCT6芯片，具体电路如图17所示。电源指示灯电路24与MCU控制芯片10电连接，电源指示灯电路24与电源指示灯25连接，具体如图18所示。

具体地，系统状态检测电路包括缺纸状态检测电路11、定位孔状态检测电路12、开盖状态检测电路13以及电池电压检测电路14，缺纸状态检测电路11、定位孔状态检测电路12、开盖状态检测电路13以及电池电压检测电路14的信号输出端分别与MCU控制芯片10的信号输入端连接。

更具体地，如图10所示，缺纸状态检测电路11包括第一电阻R14、第二电阻R18、第一光电开关Q2、第一电容C17及第二电容C23，第一光电开关Q2包括4个端口，第1、2及4端口接地，第2及3端口连接一电压源，电压源接地，第一光电开关Q2的第4端口通过第一电阻R14接地；第一光电开关Q2的第4端口与MCU控制芯片10的信号输入端连接。第一电容C17的一端连接第一光电开关Q2的第4端口、另一端接地，第二电阻R18连接在第一光电开关Q2的第1端口和地之间，第二电容C23连接在第一光电开关Q2的第2端口和地之间。

如图11所示，定位孔状态检测电路12包括第三电阻R27、第四电阻R30、第二光电开关Q4、第三电容C26及第四电容C27，第二光电开关Q4包括4个端口，第1、2及4端口接地，第2及3端口连接一电压源，电压源接地，第二光电开关Q4的第4端口通过第三电阻R27接地；第二光电开关Q4的第4端口与MCU控制芯片10的信号输入端连接。第三电容C26的一端连接第二光电开关Q4的第4端口、另一端接地，第四电阻R30连接在第二光电开关Q4的第1端口和地之间，第四电容C27连接在第二光电开关Q4的第2端口和地之间。

如图12所示，开盖状态检测电路13包括霍尔传感器U6，霍尔传感器U6包括3个端口，第1端口与电压源连接，第1、2、3端口接地，第3端口通过第五电阻R42与电压源连接；霍尔传感器U6的第3端口与MCU控制芯片10的信号输入端连接。霍尔传感器U6的第1端口与地之间设置有第五电容C37，第1端口与地之间设置有第六电容C38。

参照图13，电池电压检测电路14包括第六电阻R27、第七电阻R31和第七电容C29，第六电阻R27的一端与可充电电池21连接，另一端与第七电阻R31的一端、第七电容C29的一端连接；第七电阻R31的另一端接地，第七电容C29的另一端接地，第七电阻R31的另一端、第七电容C29的另一端与MCU控制芯片10的信号输入端连接。

参照图7，充电管理电路15包括电池充电芯片U3，电池充电芯片U3的第一引脚连接有第八电阻R19，第八电阻R19用于调节充电电流的大小；优选的，电池充电芯片U3采用SY6982E充电管理IC，SY6982E充电管理IC可以起到对电池充电管理作用，当可充电电池21没电时，通过USB接口电路22进行充电，等可充电电池21电量充足后，即可停止充电，并将充电完成与否的状态信号提供给MCU控制芯片10以进行电池状态管控。USB_DP和USB_DM信号连接到MCU控制芯片10的USB端口，由USB接口电路22提供+5V输入电压，给SY6982E充电管理IC提供供电；也可以通过软件实现USB通讯功能。

参照图8，开关机电路18包括第一MOS管Q5、第二MOS管Q6、第一二极管D6、与第一二极管D6反向串联的第二二极管D8、第三二极管D7、与第三二极管反向串联的第四二极管D9，第一MOS管Q5的栅极连接至第二MOS管Q6的漏极。采用第一MOS管Q5控制MCU控制芯片10的供电，当有外部按键或USB充电时，启动降压电路16工作，为MCU控制芯片10提供3.3V的工作电压。

电源模块包括可充电电池21和与可充电电池21连接的USB接口电路22；参照图6，USB接口电路22包括USB接口J1、ESD静电二极管D2，USB接口J1与ESD静电二极管D2电连接。

参照图9，降压电路16包括直流降压转换器U4、第六电容C28、第七电容C26、第八电容C27、第五二极管D5、第一电感L3，直流降压转换器U6的第一引脚与第六电容C28电连接，直流降压转换器U6的第二引脚与第五二极管D5的负极之间连接有第九电容C24，第七电容C26和第八电容C27并联后串接于电压输出端。

具体地，电池充电芯片U3起到对可充电电池21充电的作用，当可充电电池21没电时，对产品外部插上5V电源，产品可以通过电池充电芯片U3进行升压到8.5V给可充电电池21充电；当可充电电池21充电满时，MCU控制芯片10会通过电压检测到电池已充满，此时MCU控制芯片10会向电池充电芯片U3的第四脚发一个信号，以通知电池充电芯片U3停止充电；当电池电量用到低于满电，MCU控制芯片10检测到电量未满，此时，MCU控制芯片10又会发出指令给电池充电芯片U3，以通知电池充电芯片U3开始充电，如此反复进行，对于电池充电芯片U3可以通过调试电阻R19的大小进而调试其充电电流的大小。当产品电量充足准备进入工作状态时，用户可以按下开关按键23，此时第一MOS管Q5开始导通，直流降压转换器U4得电且进行降压到3.3V供给各元件；如需停止工作，用户再次按下开关按键23，第一MOS管Q5断开，直流降压转换器U4停止工作。

外部通讯模块17包括USB通讯电路和蓝牙通讯电路，USB通讯电路与MCU控制芯片10电连接；蓝牙通讯电路与MCU控制芯片10电连接，蓝牙通讯电路具体如图14所示。在本发明中，USB接口电路22即为USB通讯电路；MCU控制芯片10与蓝牙通讯电路通过USART方式进行通讯，按照ESC/POS协议与手机APP进行数据通讯。MCU控制芯片10将通讯获取的数据，通过电机驱动电路19和热敏片驱动接口20打印出来。

具体地，如图15所示，电机驱动电路19包括电机驱动芯片U5，电机驱动芯片U5的型号为DRV8833；其中，nSLEEP做使能，nFUALT可故障检测。参照图16，热敏片驱动接口20包括驱动接口J2，驱动接口J2的型号为KA3002-B05N00A。

在本发明中，当有外部按键操作或充电接入时，MCU控制芯片10供电回路将被触发开始工作，MCU控制芯片10获取供电，启动程序运行。MCU控制芯片10启动运行时，优先完成相关IO端口的配置及各内部模块的配置工作，如完成定时器的初始化、ADC的初始化、USB通讯的初始化、USART通讯的初始化。在系统初始化完成后，定时器将会定时触发中断，在中断函数中实现输入信号的检测以及输出端口的控制，可在定时中断函数中完成的工作包含：按键输入状态检测、电池充电状态检测、电池电压数据检测、缺纸与否状态检测、开盖与否状态检测等工作，检测到对应信息后，更新系统中的控制参量数据，即可随时查询系统状态并调控其它模块的工作模式。当检测到系统存在故障状态时，则调用通讯接口函数外发数据或控制LED灯进行状态变换，以指示当前故障。当外部有通讯数据输入时，通讯中断函数会进行外部输入数据的接收工作，在接收到输入数据后，MCU根据接收到的内容结合通讯命令进行解析，并做出响应及应答。如果MCU控制芯片10接收到的内容经解析为打印命令和打印数据时，会调用步进电机208驱动函数及热敏片301驱动函数，控制发热打印机构执行打印操作。

由此可见，本发明提供的控制单元通过充电管理电路15可以对可充电电池21起到充电管理作用；降压电路16可以将4.5V至24V电压降到3.3V电压给各部分电路供电；开关机电路18可以控制打印机的开关机；MCU控制芯片10是产品的核心部分，是控制和处理打印机所有的工作；电机驱动电路19驱动控制步进电机208转速，USB通讯电路主要负责与PC端通讯，蓝牙通讯电路主要负责与移动终端通讯。

综上所述，本发明的热敏打印机大大提高了打印精度，能够有效提升打印效果，可以精细打印图片，有效避免因打印密度不足而造成细节部位显示模糊或使得手稿线条失真或变形等缺陷，使其打印效果将明显优于市面上常见的203dpi型号打印机。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高精度热敏打印机，其特征在于：包括机芯和通过FPC连接线与所述机芯电连接的控制单元，所述机芯包括机架、走纸控制机构和发热打印机构；

所述走纸控制机构包括胶辊组件、齿轮组件和步进电机，所述胶辊组件可转动地设置在所述机架上，所述齿轮组件和步进电机设置在所述机架的一侧上，所述步进电机与所述齿轮组件传动连接，所述齿轮组件与胶辊组件传动连接，所述步进电机驱动所述齿轮组件转动的同时带动所述胶辊组件转动；

所述发热打印机构包括热敏片组件、散热板和弹片组件，所述热敏片组件设置在所述机架上，所述热敏片组件与胶辊组件之间形成走纸通道，所述散热板设置在所述热敏片组件上；所述弹片组件设置在所述机架上并与所述热敏片组件抵接；

所述控制单元包括MCU控制芯片和系统状态检测电路，所述系统状态检测电路的信号输出端与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述系统状态检测电路包括缺纸状态检测电路、定位孔状态检测电路、开盖状态检测电路以及电池电压检测电路，所述缺纸状态检测电路、定位孔状态检测电路、开盖状态检测电路以及电池电压检测电路的信号输出端分别与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述缺纸状态检测电路包括第一光电开关，所述第一光电开关包括4个端口，第1、2及4端口接地，第2及3端口连接一电压源，所述电压源接地；所述第一光电开关的第4端口与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

4.根据权利要求2所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述定位孔状态检测电路包括第二光电开关，所述第二光电开关包括4个端口，第1、2及4端口接地，第2及3端口连接一电压源，所述电压源接地；所述第二光电开关的第4端口与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

5.根据权利要求2所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述开盖状态检测电路包括霍尔传感器，所述霍尔传感器包括3个端口，第1端口与电压源连接，第2端口接地，第3端口通过第五电阻与电压源连接；所述霍尔传感器的第3端口与所述MCU控制芯片的信号输入端连接。

6.根据权利要求1所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述控制单元还包括充电管理电路、电源模块、与所述电源模块电连接的降压电路、外部通讯模块、开关机电路、开关按键、电机驱动电路以及热敏片驱动接口；所述充电管理电路与电源模块电连接，所述MCU控制芯片向所述充电管理电路发送充电控制信号以控制所述充电管理电路的充电，所述开关机电路接收所述开关按键输出的按键开关信号，并且所述开关机电路向所述降压电路输出供电开关信号以控制所述降压电路输出稳压信号，所述MCU控制芯片与外部通讯模块电连接，所述电机驱动电路用于输出驱动信号至所述步进电机，所述热敏片驱动接口用于输出驱动信号至所述热敏片组件。

7.根据权利要求6所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述充电管理电路包括电池充电芯片，所述电池充电芯片的第一引脚连接有第八电阻，所述第八电阻用于调节充电电流的大小；所述开关机电路包括第一MOS管、第二MOS管、第一二极管、与所述第一二极管反向串联的第二二极管、第三二极管、与所述第三二极管反向串联的第四二极管，所述第一MOS管的栅极连接至所述第二MOS管的漏极。

8.根据权利要求6所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述电源模块包括可充电电池和与所述可充电电池连接的USB接口电路，所述USB接口电路包括USB接口、ESD静电二极管，USB接口与ESD静电二极管电连接。

9.根据权利要求6所述的高精度热敏打印机，其特征在于：所述降压电路包括直流降压转换器、第六电容、第七电容、第八电容、第五二极管、第一电感，直流降压转换器的第一引脚与第六电容电连接，直流降压转换器的第二引脚与第五二极管的负极之间连接有第九电容，第七电容和第八电容并联后串接于电压输出端。

10.根据权利要求1所述的高精度热敏打印机，其特征在于：还包括打印头支架、打印头组件、打印头挡板、上固定板、下固定板、上盖和下盖；所述上固板设置在所述上盖上，所述下固定板设置在所述下盖上；所述上固定板远离上盖的一侧上设置有用于安装打印头支架和打印头组件的安装槽，所述安装槽与上固定板一体成型；所述打印头组件安装在所述打印头支架上，所述打印头支架和打印头组件卡设于上固定板的安装槽内；所述下固定板靠近齿轮组件的位置上还设置有微型机械开关，所述微型机械开关包括开关摆杆和微动开关，所述微动开关设置在下固定板的一侧上；所述开关摆杆的中部可转动地设置在下固定板上，所述开关摆杆靠近所述微动开关的一端上固定连接有与下固定板连接的弹簧，所述开关摆杆设置有弹簧的一端端部在外力作用下可与所述微动开关抵接。