CN209495660U - 能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，包括电源模块、打印机机芯检测控制模块、MCU微控制器模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块以及通信模块；各模块间采用电性连接方式。本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，实现对标签缝隙智能检测调节模块中的光电发射管的发光功率进行调节，进而有效解决了传统光电发射管因制造等级差异及工作环境中外界因素的干扰，导致其性能及发光功率的下降，最终引发打印机因无法精确检测相邻标签间的缝隙而造成打印错误的问题，整个控制电路可大幅提升打印机标签纸缝隙的检测精度，具有广泛的市场应用前景。

Description

能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路控制及打印机技术领域，特别涉及能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路。

背景技术

便携式标签打印机作为一种智能标签打印机被广泛的应用于工厂、仓库、办公室及商场等需要打印及使用各种类型标签的场合。由于标签一般都较小，使用普通的打印机打印并不适合，而便携式标签打印机自身携带输入键盘或输入触摸屏操作，且其内置一定数量的字节库或标签模板格式，客户可依据自身需求，通过液晶触摸屏直接进行标签内容的编辑和排版，并打印输出。

现有的便携式标签打印机多采用热转印技术实现对标签的打印，即将专用的碳带的碳粉涂层经过加热的方式，转印到纸张或其他材质上，因其具有较强的附着力，能够保证打印出来的字迹不受外界环境的影响。整个加热过程采用MCU编程控制实现。为避免标签打印机在工作时，打印在标签上的内容出现偏移，需要设置标签缝隙检测传感器对相邻的标签间的距离进行实时监测，目前多采用光电式标签缝隙检测传感器实现对相邻标签间距离的测定，但现有的光电式标签缝隙检测传感器因加工工艺和生产工艺的问题，使光电式标签缝隙检测传感器的发射管和接收管的频率等级出现差异，这种差异尤其在发射管上体现的更为明显，在打印机实际工作中因外界环境因素的影响，同样也会导致其性能及发光功率的下降，最终引发打印机因无法精确检测相邻标签间的缝隙而造成打印错误的问题。

实用新型内容

为解决背景技术中提到的“现有的光电式标签缝隙检测传感器中光电发射管因制造等级差异以及实际工作环境中外界因素的干扰，导致其性能及发光功率的下降，最终引发打印机因无法精确检测相邻标签间的缝隙而造成打印错误的问题”的问题，本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，包括电源模块、打印机机芯检测控制模块、MCU微控制器模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块以及通信模块；其中，

所述电源模块分别与所述打印机机芯检测控制模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块、通信模块及所述MCU微控制器模块的电源端耦接；所述打印机机芯检测控制模块、所述标签缝隙智能检测调节模块、所述液晶显示模块以及所述通信模块分别与所述MCU微控制器的若干IO控制端口耦接。

进一步地，所述标签缝隙智能检测调节模块包括标签缝隙检测传感器及标签缝隙智能调节电路；所述标签缝隙智能调节电路与标签缝隙检测传感器耦接；所述标签缝隙检测传感器及所述标签缝隙智能调节电路分别与所述MCU 微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

进一步地，所述标签缝隙检测传感器采用对射式传感器及反射式传感器中的至少一种。

进一步地，所述标签缝隙智能调节电路包括三极管Q1、Q2及Q3，所述三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R1、R2及R3与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接；所述三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R4、R5、R9及 R6与光电发射管D1耦接；所述三极管Q1、Q2及Q3分别与+3.3V供电电源耦接；光电接收管Q4通过电阻R7、电容C1以及电阻R8分别与+3.3V供电电源、地线以及与所述MCU微控制器模块的相应IO控制端口耦接。

进一步地，所述电阻R1、R2及R3的阻值均为1KΩ；所述电阻R4、R5、 R6、R7、R8、R9的阻值分别为2.2KΩ、1.8KΩ、1.5KΩ、100KΩ、100Ω及 22KΩ；所述电容C1的容抗为1nF；所述三极管Q1、Q2及Q3采用2SC1623控制芯片。

进一步地，所述打印机机芯检测控制模块包括加热控制电路、温度检测电路、电机驱动电路、字节存储电路及纸仓盖检测电路；所述加热控制电路、所述温度检测电路、所述电机驱动电路、所述字节存储电路及所述纸仓盖检测电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

进一步地，所述电源模块包括供电电源电路及电源管理控制电路；所述供电电源电路与所述电源管理控制电路耦接；所述供电电源电路及所述电源管理控制电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

进一步地，其特征在于：所述通信模块包括蓝牙通信模块及USB通信模块；所述蓝牙通信模块及USB通信模块分别与所述MCU微控制器模块的若干 IO控制端口耦接。

进一步地，所述MCU微控制器模块采用GD32F103VCT6控制芯片。

本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，实现对标签缝隙智能检测调节模块中的光电发射管的发光功率的智能调节，并为光电发光管提供7种不同发光功率等级的调节及测试模式，进而有效地解决了传统光电发射管因制造等级差异以及实际工作环境中外界因素的干扰，导致其性能及发光功率的下降，最终引发打印机因无法精确检测相邻标签间的缝隙而造成打印错误的问题。整个控制电路可大幅提升便携式标签打印机标签纸缝隙的检测精度，实现对便携式标签打印机标签缝隙检测精度的智能调节及光电式传感器工作状态的实时监控，使打印机始终工作在最佳状态。整个控制电路具有广泛的市场发展及应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路原理框图；

图2为图1中标签缝隙智能检测调节模块中的标签缝隙智能调节电路控制电路图；

图3为本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路中标签缝隙智能调节电路软件控制流程图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路包括：电源模块、打印机机芯检测控制模块、MCU微控制器模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块以及通信模块；所述电源模块分别与所述打印机机芯检测控制模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块、通信模块及所述MCU微控制器模块的电源端耦接；所述打印机机芯检测控制模块、所述标签缝隙智能检测调节模块、所述液晶显示模块以及所述通信模块分别与所述MCU微控制器的若干IO控制端口耦接。

具体实施时，如图1所示，所述电源模块分别为打印机机芯检测控制模块、MCU微控制器模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块以及通信模块提供工作电源，为整个电路的正常工作提供主要能源消耗。打印机机芯检测控制模块控制打印机进行正常的打印工作。标签缝隙智能检测调节模块实现对标签打印机标签缝隙检测精度的智能调节及光电式标签缝隙检测传感器工作状态的实时监控。液晶显示模块实现对打印机工作状态的实时显示。通信模块实现各部分模块与MCU微控制器模块间的互相通信。而MCU微控制器模块作为整个电路的核心，实现对电路中各模块工作状态的实时控制，确保打印机处于正常工作状态。

进一步地，液晶显示模块与MCU微控制器模块间利用串行SPI接口进行数据通信，MCU微控制器模块对打印机的工作状态进行编码，并通过SPI串行接口将控制信号传送到液晶模块上，液晶显示模块进而实现对打印机工作状态的实时显示。

本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，实现对标签缝隙智能检测调节模块中的光电发射管的发光功率的智能调节，即通过程序控制标签缝隙智能检测调节模块中三极管Q1、Q2及Q3 的导通和截止，实现对三路电源电路通断的控制，并为光电发光管提供7 种不同发光功率等级的调节及测试模式，进而有效地解决了传统光电发射管因制造等级差异以及实际工作环境中外界因素的干扰，导致其性能及发光功率的下降，最终引发打印机因无法精确检测相邻标签间的缝隙而造成打印错误的问题。整个控制电路可大幅提升便携式标签打印机标签纸缝隙的检测精度，实现对便携式标签打印机标签缝隙检测精度的智能调节及光电式传感器工作状态的实时监控，使打印机始终工作在最佳状态。整个控制电路具有广泛的市场发展及应用前景。

优选地，所述标签缝隙智能检测调节模块包括标签缝隙检测传感器及标签缝隙智能调节电路；所述标签缝隙智能调节电路与标签缝隙检测传感器耦接；所述标签缝隙检测传感器及所述标签缝隙智能调节电路分别与所述MCU 微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

优选地，所述标签缝隙检测传感器采用对射式传感器及反射式传感器中的至少一种。

优选地，所述标签缝隙智能调节电路包括三极管Q1、Q2及Q3，所述三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R1、R2及R3与所述MCU微控制器模块的若干 IO口耦接；所述三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R4、R5、R9及R6与光电发射管D1耦接；所述三极管Q1、Q2及Q3分别与+3.3V供电电源耦接；光电接收管Q4通过电阻R7、电容C1以及电阻R8分别与+3.3V供电电源、地线以及与所述MCU微控制器模块的相应IO控制端口耦接。

优选地，所述电阻R1、R2及R3的阻值均为1KΩ；所述电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9的阻值分别为2.2KΩ、1.8KΩ、1.5KΩ、100KΩ、100Ω及22K Ω；所述电容C1的容抗为1nF；所述三极管Q1、Q2及Q3采用2SC1623控制芯片。

优选地，所述打印机机芯检测控制模块包括加热控制电路、温度检测电路、电机驱动电路、字节存储电路及纸仓盖检测电路；所述加热控制电路、所述温度检测电路、所述电机驱动电路、所述字节存储电路及所述纸仓盖检测电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

具体实施时，如图1及图2所示，为有效解决现有的光电式标签缝隙检测传感器中光电发射管因制造等级差异以及实际工作环境中外界因素的干扰，导致其性能及发光功率的下降，最终引发打印机因无法精确检测相邻标签间的缝隙而造成打印错误的问题，本实用新型提供的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路中，设置了标签缝隙智能检测调节模块，其中，标签缝隙智能检测调节模块分别由标签缝隙检测传感器以及标签缝隙智能调节电路两部分电路组成，标签缝隙检测传感器实现对打印机纸张状态的检测，标签缝隙智能调节电路实现对标签缝隙的精确定位、标签缝隙检测精度的智能调节以及光电式传感器发射管工作状态的实时监控。如图2 所示，为标签缝隙智能调节电路控制电路图，通过控制三极管Q1、Q2及Q3 的导通和截止，实现对三路电源电路通断的控制，并为光电发光管提供7 种不同发光功率等级的调节及测试模式。

进一步地，如图2所示，三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R1、R2及 R3分别与MCU微控制器模块的对应IO控制端口耦接，即Ctrl_A、Ctrl_B 及Ctrl_C。MCU微控制器模块的对应IO控制端口通过向三极管Q1、Q2及 Q3的信号控制端Ctrl_A、Ctrl_B及Ctrl_C输出高低电平，实现对光电发射管D1的7种不同发光等级的设定和控制。具体实现过程如下：

(1)当Ctrl_A＝1(高电平)Ctrl_B＝0(低电平)及Ctrl_C＝0(低电平) 时，三极管Q1导通，三极管Q2及Q3截止，即为光电发射管D1的第一种发光等级。

(2)当Ctrl_A＝0(低电平)Ctrl_B＝1(高电平)及Ctrl_C＝0(低电平) 时，三极管Q2导通，三极管Q1及Q3截止，即为光电发射管D1的第二种发光等级。

(3)当Ctrl_A＝0(低电平)Ctrl_B＝0(低电平)及Ctrl_C＝1(高电平) 时，三极管Q3导通，三极管Q1及Q2截止，即为光电发射管D1的第三种发光等级。

(4)当Ctrl_A＝1(高电平)Ctrl_B＝1(高电平)及Ctrl_C＝0(低电平) 时，三极管Q1及Q2导通，三极管Q3截止，即为光电发射管D1的第四种发光等级。

(5)当Ctrl_A＝1(高电平)Ctrl_B＝0(低电平)及Ctrl_C＝1(高电平) 时，三极管Q1及Q3导通，三极管Q2截止，即为光电发射管D1的第五种发光等级。

(6)当Ctrl_A＝0(低电平)Ctrl_B＝1(高电平)及Ctrl_C＝1(高电平) 时，三极管Q2及Q3导通，三极管Q1截止，即为光电发射管D1的第六种发光等级。

(7)当Ctrl_A＝1(高电平)Ctrl_B＝1(高电平)及Ctrl_C＝1(高电平) 时，三极管Q1、Q2及Q3均导通，即为光电发射管D1的第四种发光等级。从而达到改变发射管发光功率的目的

进一步地，本实用新型提供的智能调节便携标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路中，通过便携式标签打印机对应档位电压阈值的设定进而实现对光电发射管发光功率的标定，具体过程如下：

如图3所示，首先MCU微控制器模块通过编程的方式依次选通打印机的 7个档位，分别读取对应档位的电压值，一次性记录第一次测试这7个档位的对应电压值，并选取这7个电压值中最接近1.5V测试电压的对应档位，选择该档位进行下一步的测试，首先MCU微控制器模块控制电机驱动电路中的驱动电机向前移动一步，并判断驱动电机在整个运动过程中电压的变化值△U≥0.5V是否成立以及电压变化保持时间是否为1ms，若上述条件均不成立则驱动电机继续向前移动一步后继续重复执行上述条件判断。

若上述条件成立则按上述步骤进行第二次测试，即MCU微控制器模块再次通过编程的方式依次选通打印机的7个档位，并第二次记录这7个档位的对应电压值，将两次测试得到的7个档位的电压值，以两两对应的方式做差值，即得到两次测试后对应档位的电压差值Udff，提取最大的电压差值 Udff_max，并判断最大的电压差值Udff_max是否大于1.5V的测试电压值，若不成立则程序跳转到第一次测试的位置处重新进行测试，若成立MCU微控制器模块继续驱动电机完成退纸15mm，进纸30mm，再退纸15mm的一系列操作，当完成上述操作后，提取整个过程中对应电压的最大值Umax和最小值 Umin，并依据最大值Umax和最小值Umin设定对应档位的判定阈值，最后将打印机档位和阈值信息进行保存后，即完成对打印机的标定。其中，标定过程中打印机根据标签缝隙检测传感器以及标签缝隙智能调节电路中传感器反馈回来的工作状态信息自动地选择合适的发光等级以及检测阈值。

进一步地，打印机机芯检测控制模块中的纸仓盖检测电路及温度检测电路实现对打印机工作状态的监测，MCU微控制器模块通过程控的方式使能电机驱动电路、字节存储电路及加热控制电路控制打印机进行打印操作。

进一步地，标签缝隙检测传感器可采用对射式传感器及反射式传感器中的至少一种，且上述传感器为现有技术可以获得的。

优选地，所述电源模块包括供电电源电路及电源管理控制电路；所述供电电源电路与所述电源管理控制电路耦接；所述供电电源电路及所述电源管理控制电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

优选地，所述通信模块包括蓝牙通信模块及USB通信模块；所述蓝牙通信模块及USB通信模块分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

优选地，所述MCU微控制器模块采用GD32F103VCT6控制芯片。

具体实施时，如图1所示，所述电源模块包括供电电源电路及电源管理控制电路，供电电源电路分别给电机驱动电路、打印机机芯检测控制模块及标签缝隙智能检测调节模块供电。其中，电机驱动电路包括驱动电机及打印机打印头。而电源管理控制电路中利用电压转换芯片首先将电源电压转换 +3.3V电压，再分别为MCU微控制器模块、液晶显示模块及通信模块供电。电源模块与MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接，以此实现MCU微控制器模块对电源模块的电压状态的实时监控，进而确保打印机维持上电状态。

进一步地，所述通信模块包括蓝牙通信模块及USB通信模块，其中蓝牙通信模块与MCU微控制器模块直接通过串口(TTL电平)进行双向数据交互，串口波特率可设置，默认正常通信波特率为230400，串口软硬件流控可设置，默认使用硬件流控；蓝牙通信模块通过无线射频信号与手机等设备进行数据交互。

尽管本文中较多的使用了诸如电源模块、打印机机芯检测控制模块、MCU 微控制器模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块、通信模块、标签缝隙检测传感器、标签缝隙智能调节电路、标签缝隙检测传感器、加热控制电路、温度检测电路、电机驱动电路、字节存储电路、纸仓盖检测电路、供电电源电路、电源管理控制电路、蓝牙通信模块及USB通信模块等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：包括电源模块、打印机机芯检测控制模块、MCU微控制器模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块以及通信模块；

所述电源模块分别与所述打印机机芯检测控制模块、标签缝隙智能检测调节模块、液晶显示模块、通信模块及所述MCU微控制器模块的电源端耦接；所述打印机机芯检测控制模块、所述标签缝隙智能检测调节模块、所述液晶显示模块以及所述通信模块分别与所述MCU微控制器的若干IO控制端口耦接；

所述标签缝隙智能检测调节模块包括标签缝隙检测传感器及标签缝隙智能调节电路；所述标签缝隙智能调节电路与纸张智能检测电路耦接；所述标签缝隙检测传感器及所述标签缝隙智能调节电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接；

所述标签缝隙智能调节电路包括三极管Q1、Q2及Q3，所述三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R1、R2及R3与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接；所述三极管Q1、Q2及Q3分别通过电阻R4、R5、R9及R6与光电发射管D1耦接；所述三极管Q1、Q2及Q3分别与+3.3V供电电源耦接；光电接收管Q4通过电阻R7、电容C1以及电阻R8分别与+3.3V供电电源、地线以及与所述MCU微控制器模块的相应IO口耦接。

2.根据权利要求1所述的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：所述标签缝隙检测传感器采用对射式传感器及反射式传感器中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：所述电阻R1、R2及R3的阻值均为1KΩ；所述电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9的阻值分别为2.2KΩ、1.8KΩ、1.5KΩ、100K Ω、100Ω及22KΩ；所述电容C1的容抗为1nF；所述三极管Q1、Q2及Q3采用2SC1623控制芯片。

4.根据权利要求1所述的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：所述打印机机芯检测控制模块包括加热控制电路、温度检测电路、电机驱动电路、字节存储电路及纸仓盖检测电路；所述加热控制电路、所述温度检测电路、所述电机驱动电路、所述字节存储电路及所述纸仓盖检测电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

5.根据权利要求1所述的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：所述电源模块包括供电电源电路及电源管理控制电路；所述供电电源电路与所述电源管理控制电路耦接；所述供电电源电路及所述电源管理控制电路分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

6.根据权利要求1所述的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：所述通信模块包括蓝牙通信模块及USB通信模块；所述蓝牙通信模块及所述USB通信模块分别与所述MCU微控制器模块的若干IO控制端口耦接。

7.根据权利要求1所述的能够提高便携式标签打印机标签缝隙检测精度的控制电路，其特征在于：所述MCU微控制器模块采用GD32F103VCT6控制芯片。