[发明专利]一种基于光栅编码器及FPGA的打印机控制装置及控制方法

摘要

本发明涉及一种基于光栅编码器及FPGA的打印机控制装置及其方法，包括一打印机控制单元、字车机构、走纸机构和打印头，所述字车机构沿打印机机芯横向移动，所述打印头与字车机构固定连接，所述打印头、字车机构和走纸机构经一驱动电路与所述打印机控制单元电连接；还包括一光栅编码器，所述光栅编码器的光栅尺沿机芯长度方向设置，所述字车机构经一安装架固定在所述光栅编码器的读数头上；所述光栅尺与所述机芯平行，所述光栅编码器的输出端经一FPGA模块与所述打印机控制单元电连接。本发明的有益效果在于不仅可以提高打印精度，同时可以进行打印报错，及时调整打印失步造成的错误。

主权项

一种基于光栅编码器及FPGA的打印机控制装置，包括一打印机控制单元、字车机构、走纸机构和打印头，所述字车机构沿打印机机芯横向移动，所述打印头与字车机构固定连接，所述打印头、字车机构和走纸机构经一驱动电路与所述打印机控制单元电连接；其特征在于：还包括一光栅编码器，所述光栅编码器的光栅尺沿机芯长度方向设置，所述字车机构经一安装架固定在所述光栅编码器的读数头上；所述光栅尺与所述机芯平行，所述光栅编码器的输出端经一FPGA模块与所述打印机控制单元电连接；所述光栅编码器的光栅尺一端经一定位孔固定在打印机的右侧板上，另一端经一弹性锁紧机构固定在打印机的左侧板上；所述定位孔固定在所述光栅尺的第一条光栅的右侧；所述光栅编码器经一施密特触发器整形后与所述FPGA模块电连接；所述打印机控制装置的控制方法，包括以下步骤：步骤S1：启动电源，字车机构进行复位；步骤S2：判断字车机构复位过程是否失步，若是，则进行报错且重新进行复位，否则转至步骤S3；步骤S3：所述打印机控制单元接收打印信号后，所述光栅编码器输出A、B两组相差90度的脉冲信号波形经施密特触发器处理后输出至FPGA模块；步骤S4：所述FPGA模块对输入的两路正交光栅信号进行分频处理；步骤S5：打印机控制单元预先向FPGA模块中的相应寄存器写入DPI、打印标志，并且打印状态下写入当前DPI下允许的光栅周期范围；步骤S6：所述FPGA模块根据相应DPI寄存器的设置，对所述光栅编码器输入的信号做相应处理后输出至打印机控制单元，打印机控制单元对该信号进行计数以确认字车机构的位置并触发出针；步骤S7：打印状态下，所述FPGA模块根据检测当前光栅编码器输出波形的周期，判断字车机构是否失步，如果失步则设置异常标志，打印机控制单元读取到异常标志后，记录异常的位置，然后字车机构进行复位后再回到异常的位置继续完成打印任务且进行相应的报错；步骤S8：所述FPGA模块对字车机构运动方向进行判断，通过FPGA模块的I/O端口输出至打印机控制单元，用以表示不同的字车机构运动方向；所述步骤S1还包括以下步骤：步骤S10：字车机构先向右移动，判断字车机构所处的位置是否处在光栅覆盖区域，若是，则转至步骤S11，否则字车机构向左移动后，再向右移动，重复步骤S10；步骤S11：字车机构继续向右移动，将右边第一条光栅设置为初位；若字车机构在空白区，则继续向右移动并将检查到的光栅设置为光栅初位。