CN212098011U - 一种基于5g通信模块的热敏打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于5G通信模块的热敏打印机，包括设置在打印机主机内的电路板上的控制电路、与控制电路电连接的5G通信模块，控制电路包括MCU控制电路、充电电路、开关电路、马达驱动电路、电源模块、打印头接口电路，5G通信模块用于接收用户端所发送的包含着打印数据的无线网络信号，MCU控制电路将5G通信模块接收到的无线网络信号转换成打印机可识别的打印数据信号，MCU控制电路通过打印头接口电路向打印机发送打印数据信号以控制打印机执行打印工作。本实用新型的热敏打印机体积小、携带方便、功能强大，可以通过5G通信模块与终端进行通讯，传送速度更快，适合多种规格耗材打印。

Description

一种基于5G通信模块的热敏打印机

【技术领域】

本实用新型涉及打印机技术领域，具体的，涉及一种基于5G通信模块的热敏打印机。

【背景技术】

目前，随着通讯技术的发展，社会正在迈入5G通讯时代，从阅读器体验看，5G具有更高的速率、更宽的带宽，预计5G网速将比4G提高10倍左右，只需要几秒即可下载一部高清电影，能够满足消费者对虚拟现实、超高清视频等更高的网络体验需求。从行业应用看，5G具有更高的可靠性，更低的时延，能够满足智能制造、自动驾驶等行业应用的特定需求，拓宽融合产业的发展空间，支撑经济社会创新发展。从发展态势看，5G目前还处于技术标准的研究阶段，今后几年4G还将保持主导地位、实现持续高速发展。

打印机是一种电脑输出设备，可以将电脑内储存的数据按照文字或图形的方式永久的输出到纸张或者透明胶片上。随着打印行业迅速发展，打印机已普遍在人们生活中使用，在超市，酒店，商场，饭店等，到处可见。

目前用得最广泛的是热敏打印机，它可以用于家庭，可以用于酒店，也可以用于超市等，这些打印机有大有小，有USB通信，WIFI通信，有蓝牙通信。目前，随着5G、NB-IOT、ROLA等无线技术的发展，使得很多物品都可以互联。然而，目前基于5G的打印机还依旧短缺，对打印机的5G通信技术依旧不够成熟。

【实用新型内容】

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种基于5G通信模块的热敏打印机，该打印机体积小、携带方便、功能强大，可以通过5G无线网络与终端通信，传送速更快，适合多种规格耗材打印。

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种基于5G通信模块的热敏打印机，包括设置在打印机主机内的电路板上的控制电路、与所述控制电路电连接的5G通信模块，所述控制电路包括MCU控制电路、充电电路、开关电路、马达驱动电路、电源模块、打印头接口电路，所述5G通信模块用于接收用户端所发送的包含着打印数据的无线网络信号，所述MCU控制电路将所述5G通信模块接收到的所述无线网络信号转换成打印机可识别的打印数据信号，所述MCU控制电路通过所述打印头接口电路向打印机发送打印数据信号以控制打印机执行打印工作；所述充电电路通过电源适配器与所述电源模块电连接，用于输出供电信号至打印机内部的电池模块，所述MCU控制电路输出开关驱动信号至所述开关电路，所述开关电路向所述打印机输出开关控制信号以控制所述打印机的开机或关机，所述MCU控制电路输出电机控制信号至所述马达驱动电路，所述马达驱动电路用于控制所述打印机的直流电机转速；所述打印机还包括与所述5G通信模块电连接的SIM卡接口，用于插接可接入无线网络的SIM手机卡。

进一步的方案是，所述MCU控制电路与所述电源模块之间连接有降压电路，所述电池模块与所述5G通信模块、所述SIM卡接口之间连接有所述降压电路。

更进一步的方案是，所述降压电路包括2359降压转换器、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第一电感，所述2359降压转换器的第一引脚与所述第一电容电连接，所述2359降压转换器的第二引脚与所述第一二极管的负极之间连接有第四电容，所述第二电容和所述第三电容并联后串接于电压输出端。

更进一步的方案是，所述开关电路包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的漏极电连接。

更进一步的方案是，所述MCU控制电路包括第一MCU控制芯片、第二MCU控制芯片，所述第一MCU控制芯片连接在所述第二MCU控制芯片与所述5G通信模块之间，用于接收所述5G通信模块接收到的所述无线网络信号，所述第二MCU控制芯片分别与所述充电电路、开关电路、马达驱动电路、打印头接口电路电连接。

更进一步的方案是，所述5G通信模块为G510无线GPRS模块。

更进一步的方案是，所述控制电路还包括第一指示灯、第二指示灯以及第三指示灯，所述第一指示灯、所述第二指示灯以及所述第三指示灯均与所述MCU控制电路电连接。

更进一步的方案是，所述控制电路还包括电池电压检测电路，用于检测打印机内部的电池模块的输出电压值，所述控制电路根据所述电池电压检测电路检测到的输出电压值通过I/O口向所述充电电路输出充电控制信号以控制所述充电电路的充电状态。

更进一步的方案是，所述马达驱动电路包括电机驱动芯片、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管，电机驱动芯片的第一端与第一晶体管的集电极电连接，电机驱动芯片的第二端与第三晶体管的集电极电连接，第二晶体管的基极与第四晶体管的基极均与MCU控制电路电连接。

更进一步的方案是，所述充电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一电阻，所述第一电阻用于调节充电电流的大小。

由此可见，本实用新型在打印机的基础上增加5G通信功能，通过5G通信模块与终端进行通讯，传送速度更快，更能满足人们生活中需求。

此外，通过充电电路可以起到对锂电池充电管理作用；降压电路可以将4.5V至24V电压降到3.3V电压给各部分电路供电；开关电路可以控制打印机的开关机；MCU控制电路是产品的核心部分，是控制和处理打印机所有的工作；马达驱动电路驱动控制直流电机转速；打印头接口电路可以控制打印头供电，防止电压过大烧坏打印头。

所以，本实用新型提供的热敏打印机体积小、携带方便、功能强大，可以通过5G通信模块与终端进行通讯，适合多种规格耗材打印。

【附图说明】

图1是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例的电路原理图。

图2是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例中降压电路的电路原理图。

图3是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例中开关电路的电路原理图。

图4是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例中马达驱动电路的电路原理图。

图5是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例中充电电路的电路原理图。

图6是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例中打印头接口电路的电路原理图。

图7是本实用新型一种基于5G通信模块的热敏打印机实施例中5G通信模块的电路原理图。

【具体实施方式】

为了使实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不限用于本实用新型。

参见图1，本实用新型的一种基于5G通信模块的热敏打印机包括设置在打印机主机内的电路板上的控制电路、与控制电路电连接的5G通信模块20，控制电路包括MCU控制电路10、充电电路11、开关电路12、马达驱动电路13、电源模块、打印头接口电路15，5G通信模块20用于接收用户端所发送的包含着打印数据的无线网络信号，MCU控制电路10将5G通信模块20接收到的无线网络信号转换成打印机可识别的打印数据信号，MCU控制电路10通过打印头接口电路15向打印机发送打印数据信号以控制打印机执行打印工作。

在本实施例中，充电电路11通过电源适配器与电源模块电连接，用于输出供电信号至打印机内部的电池模块14，MCU控制电路10输出开关驱动信号至开关电路12，开关电路12向打印机输出开关控制信号以控制打印机的开机或关机，MCU控制电路10输出电机控制信号至马达驱动电路13，马达驱动电路13用于控制打印机的直流电机转速。

其中，打印机还包括与5G通信模块20电连接的SIM卡接口21，用于插接可接入无线网络的SIM手机卡。

在本实施例中，MCU控制电路10与电源模块之间连接有降压电路16，电池模块14与5G通信模块20、SIM卡接口21之间连接有降压电路16。

参见图2，降压电路16包括2359降压转换器U2、电容C9、电容C11、电容C12、二极管D6、电感L2，2359降压转换器U2的第一引脚与电容C9电连接，2359降压转换器U2的第二引脚与二极管D6的负极之间连接有电容C10，电容C11和电容C12并联后串接于电压输出端。优选的，降压转换器采用MP2359电源管理芯片，可将4.5V至24V电压降到3.3V电压给各部分电路供电。

参见图3，开关电路12包括MOS管Q6和MOS管Q7，MOS管Q6的栅极与MOS管Q7的漏极电连接。可见，开关电路1212主要通过一个PMOS管和一个NMOS管控制打印机的开关机。

在本实施例中，MCU控制电路10包括第一MCU控制芯片、第二MCU控制芯片，第一MCU控制芯片连接在第二MCU控制芯片与5G通信模块20之间，用于接收5G通信模块20接收到的无线网络信号，第二MCU控制芯片分别与充电电路11、开关电路12、马达驱动电路13、打印头接口电路15电连接，并用于将接收到的无线网络信号转换成打印机可识别的打印数据信号。

在本实施例中，控制电路还包括电池电压检测电路，用于检测打印机内部的电池模块14的输出电压值，控制电路根据电池电压检测电路检测到的输出电压值通过I/O口向充电电路11输出充电控制信号以控制充电电路11的充电状态。

参见图4，马达驱动电路13包括电机驱动芯片41、晶体管Q3、晶体管Q4、晶体管Q5以及晶体管Q6，电机驱动芯片41的第一端与晶体管Q3的集电极电连接，电机驱动芯片41的第二端与晶体管Q5的集电极电连接，晶体管Q4的基极与晶体管Q6的基极均与MCU控制电路10电连接。其中，马达驱动电路13还包括光电开关，光电开关检测直流电机的转速。电机驱动芯片41为DRV8833电机驱动器，可以控制直流电机转速，光电开关可以检测直流电机转速从而反馈给MCU控制电路10从而调整直流电机转速。

参见图5，充电电路11包括电池充电芯片U5，电池充电芯片U5的第一引脚连接有电阻R51，电阻R51用于调节充电电流的大小。优选的，电池充电芯片U5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，当电池模块14没电时，通过插上DC适配器1进行充电，等电池模块14电量充足后，即可停止充电。

具体地，电池充电芯片U5起到对电池模块14充电的作用，当电池模块14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U5进行升压到8.5V给电池模块14充电；当电池模块14充电满时，第二MCU控制芯片会通过电压检测到电池已充满，此时第二MCU控制芯片会向电池充电芯片U5的第四脚发一个信号，以通知电池充电芯片U5停止充电；当电池电量用到低于满电，第二MCU控制芯片检测到电量未满，此时，第二MCU控制芯片又会发出指令给电池充电芯片U5，以通知电池充电芯片U5开始充电，如此反复进行，对于电池充电芯片U5可以通过调试电阻R51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S3，此时MOS管Q6开始导通，直流降压转换器U2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S3，MOS管Q6断开，直流降压转换器U2停止工作。

参见图6，打印头接口电路15包括打印头接口P6、MOS管Q8、晶体管Q9以及晶体管Q7，打印头接口P6的第一端与MOS管Q8的漏极电连接，打印头接口P6的第二端与晶体管Q9的集电极电连接，晶体管Q7的集电极与MOS管Q8的栅极电连接。可见，通过一个PMOS管和一个NPN三极管来控制打印头供电，可以防止电压过大烧坏打印头3，另外，打印头接口P6主要和MCU控制电路10连接进行打印通讯。

参见图7，5G通信模块20为G510无线GPRS模块。

优选的，控制电路还包括第一指示灯、第二指示灯以及第三指示灯，第一指示灯、第二指示灯以及第三指示灯均与MCU控制电路10电连接。可见，上述三个指示灯可以反应打印机工作状态。

优选的，控制电路还包括SPI接口，SPI接口与第二MCU控制芯片电连接。

由此可见，本实用新型在打印机的基础上增加5G通信功能，通过5G通信模块20与终端进行通讯，传送速度更快，更能满足人们生活中需求。

此外，通过充电电路11可以起到对锂电池充电管理作用；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；开关电路12可以控制打印机的开关机；MCU控制电路10是产品的核心部分，是控制和处理打印机所有的工作；马达驱动电路13驱动控制直流电机转速；打印头接口电路可以控制打印头供电，防止电压过大烧坏打印头。

所以，本实用新型提供的热敏打印机体积小、携带方便、功能强大，可以通过5G通信模块20与终端进行通讯，适合多种规格耗材打印。

需要说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，但实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型做出的非实质性修改，也均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于5G通信模块的热敏打印机，其特征在于，包括：

设置在打印机主机内的电路板上的控制电路、与所述控制电路电连接的5G通信模块，所述控制电路包括MCU控制电路、充电电路、开关电路、马达驱动电路、电源模块、打印头接口电路，所述5G通信模块用于接收用户端所发送的包含着打印数据的无线网络信号，所述MCU控制电路将所述5G通信模块接收到的所述无线网络信号转换成打印机可识别的打印数据信号，所述MCU控制电路通过所述打印头接口电路向打印机发送打印数据信号以控制打印机执行打印工作；

所述充电电路通过电源适配器与所述电源模块电连接，用于输出供电信号至打印机内部的电池模块，所述MCU控制电路输出开关驱动信号至所述开关电路，所述开关电路向所述打印机输出开关控制信号以控制所述打印机的开机或关机，所述MCU控制电路输出电机控制信号至所述马达驱动电路，所述马达驱动电路用于控制所述打印机的直流电机转速；

所述打印机还包括与所述5G通信模块电连接的SIM卡接口，用于插接可接入无线网络的SIM手机卡。

2.根据权利要求1所述的热敏打印机，其特征在于：

所述MCU控制电路与所述电源模块之间连接有降压电路，所述电池模块与所述5G通信模块、所述SIM卡接口之间连接有所述降压电路。

3.根据权利要求2所述的热敏打印机，其特征在于：

所述降压电路包括2359降压转换器、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管、第一电感，所述2359降压转换器的第一引脚与所述第一电容电连接，所述2359降压转换器的第二引脚与所述第一二极管的负极之间连接有第四电容，所述第二电容和所述第三电容并联后串接于电压输出端。

4.根据权利要求1所述的热敏打印机，其特征在于：

所述开关电路包括第一MOS管和第二MOS管，所述第一MOS管的栅极与所述第二MOS管的漏极电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的热敏打印机，其特征在于：

所述MCU控制电路包括第一MCU控制芯片、第二MCU控制芯片，所述第一MCU控制芯片连接在所述第二MCU控制芯片与所述5G通信模块之间，用于接收所述5G通信模块接收到的所述无线网络信号，所述第二MCU控制芯片分别与所述充电电路、开关电路、马达驱动电路、打印头接口电路电连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的热敏打印机，其特征在于：

所述5G通信模块为G510无线GPRS模块。

7.根据权利要求1至4任一项所述的热敏打印机，其特征在于：

所述控制电路还包括第一指示灯、第二指示灯以及第三指示灯，所述第一指示灯、所述第二指示灯以及所述第三指示灯均与所述MCU控制电路电连接。

8.根据权利要求1至4任一项所述的热敏打印机，其特征在于：

所述控制电路还包括电池电压检测电路，用于检测打印机内部的电池模块的输出电压值，所述控制电路根据所述电池电压检测电路检测到的输出电压值通过I/O口向所述充电电路输出充电控制信号以控制所述充电电路的充电状态。

9.根据权利要求1至4任一项所述的热敏打印机，其特征在于：

所述马达驱动电路包括电机驱动芯片、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管以及第四晶体管，电机驱动芯片的第一端与第一晶体管的集电极电连接，电机驱动芯片的第二端与第三晶体管的集电极电连接，第二晶体管的基极与第四晶体管的基极均与MCU控制电路电连接。

10.根据权利要求1至4任一项所述的热敏打印机，其特征在于：

所述充电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一电阻，所述第一电阻用于调节充电电流的大小。

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