CN114312055B - 一种纸张宽度类型自动检测方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸张宽度类型自动检测方法及其系统，包括：检测磁铁穿过开关芯片的磁通量；比较磁通量与预设门限值之间的大小；根据大小由开关芯片输出翻转电平至中央处理器；中央处理器根据接收到的翻转电平控制场效应晶体管的导通状态；分压电阻根据场效应晶体管的导通状态从打印机的电源电压中获取不同参考电压；步进马达驱动芯片根据分压电阻所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流；打印马达根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。本发明提供的技术方案能够自动识别打印机当前所用的纸张宽度，从而即时调整走纸马达驱动电流，使打印机稳定地打印，工作在最佳状态。

Description

一种纸张宽度类型自动检测方法及其系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种纸张宽度类型自动检测方法及其系统。

背景技术

目前在收银台、餐饮酒店和外卖接单等应用场景中，常见的80mm热敏打印机所使用的热敏纸纸张宽度主要是80mm和58mm两种规格，而且一般情况下客户默认会使用80mm宽度的热敏纸，当客户临时改用58mm热敏纸时，目前现有技术中的打印机无法准确地识别当前装的是80mm宽度的热敏纸还是58mm宽度的热敏纸。

不仅如此，现有技术中80mm热敏打印机的头针对打印80mm和58mm宽度的热敏纸各有推荐一种最合适的走纸马达驱动电流，58mm热敏纸对应的马达驱动电流会比80mm的稍大一些，因为使用58mm热敏纸时，原本对应80mm纸长的压纸卷筒会有约20mm的部分会直接跟发热片接触，摩擦力变大，因此如果还是用原来的马达驱动电流，就会引起打印压缩、不走纸等不良状况。现有的打印机走纸马达驱动电流设计比较简单，没有随着不同的纸张即时调整对应的马达驱动电流，从而无法彻底避免打印压缩和不走纸等打印不良问题，如果固定一种稍大的马达驱动电流，打印58mm纸时没有问题，但是打印80mm纸时也会造成不走纸、噪声大等不良问题。

因此，如何自动识别打印机当前所用的纸张宽度，如何即时调整走纸马达驱动电流以确保稳定打印一直就是业界亟需改进的目标。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种纸张宽度类型自动检测方法及其系统，能自动识别打印机当前所用的纸张宽度，能随着不同的纸张而即时调整对应的马达驱动电流，从而消除了打印压缩、不走纸等不良影响，极大提高了打印机的稳定性。

本发明提出一种纸张宽度类型自动检测方法，应用于检测不同纸张宽度类型的打印机，其中，所述打印机包括磁铁、开关芯片、中央处理器、场效应晶体管、分压电阻、步进马达驱动芯片以及打印马达，所述方法包括：

检测所述磁铁穿过所述开关芯片的磁通量；

比较所述磁通量与预设门限值之间的大小；

根据所述大小由所述开关芯片输出翻转电平至所述中央处理器；

所述中央处理器根据接收到的所述翻转电平控制所述场效应晶体管的导通状态；

所述分压电阻根据所述场效应晶体管的导通状态从所述打印机的电源电压中获取不同参考电压；

所述步进马达驱动芯片根据所述分压电阻所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流；

所述打印马达根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。

优选的，所述开关芯片包括霍尔开关芯片，所述打印机还包括放置第一宽度纸张的第一纸槽和放置第二宽度纸张的第二纸槽，所述第二纸槽的侧后壁安装有所述磁铁，所述方法还包括：

检测所述第二纸槽中是否放置有所述第二宽度纸张；

若有，则所述磁铁靠近所述霍尔开关芯片；

若无，则所述磁铁远离所述霍尔开关芯片。

优选的，所述翻转电平包括高电平和低电平，所述根据所述大小由所述开关芯片输出翻转电平至所述中央处理器的步骤包括：

如果所述磁通量大于所述预设门限值，则所述霍尔开关芯片输出所述高电平至所述中央处理器；

如果所述磁通量不大于所述预设门限值，则所述霍尔开关芯片输出所述低电平至所述中央处理器。

优选的，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述翻转电平控制所述场效应晶体管的导通状态的步骤包括：

所述中央处理器根据接收到的所述高电平输出低电平至所述场效应晶体管；

所述场效应晶体管根据接收到的低电平进行不导通。

优选的，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述翻转电平控制所述场效应晶体管的导通状态的步骤包括：

所述中央处理器根据接收到的所述低电平输出高电平至所述场效应晶体管；

所述场效应晶体管根据接收到的高电平进行导通。

另一方面，本发明还提供一种纸张宽度类型自动检测系统，其中，所述系统包括磁铁、开关芯片、中央处理器、场效应晶体管、分压电阻、步进马达驱动芯片以及打印马达，其中，

所述开关芯片与所述磁铁相邻，用于检测所述磁铁穿过所述开关芯片的磁通量，并比较所述磁通量与预设门限值之间的大小，根据所述大小输出翻转电平；

所述中央处理器与所述开关芯片相连，用于从所述开关芯片接收所述翻转电平，并根据接收到的所述翻转电平控制相连的所述场效应晶体管的导通状态；

所述分压电阻与所述场效应晶体管相连，用于根据所述场效应晶体管的导通状态从所述系统的电源电压中获取不同参考电压；

所述步进马达驱动芯片与所述分压电阻相连，用于根据所述分压电阻所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流；

所述打印马达与所述步进马达驱动芯片相连，用于根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。

优选的，所述开关芯片包括霍尔开关芯片，所述系统还包括放置第一宽度纸张的第一纸槽和放置第二宽度纸张的第二纸槽，所述第二纸槽的侧后壁安装有所述磁铁，其中，所述系统检测所述第二纸槽中是否放置有所述第二宽度纸张，若有则所述磁铁靠近所述霍尔开关芯片，若无则所述磁铁远离所述霍尔开关芯片。

优选的，所述翻转电平包括高电平和低电平，所述霍尔开关芯片具体用于如果检测到所述磁通量大于所述预设门限值时输出所述高电平至所述中央处理器，或者如果检测到所述磁通量不大于所述预设门限值时输出所述低电平至所述中央处理器。

优选的，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述高电平输出低电平至所述场效应晶体管，所述场效应晶体管根据接收到的低电平进行不导通。

优选的，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述低电平输出高电平至所述场效应晶体管，所述场效应晶体管根据接收到的高电平进行导通。

本发明提供的技术方案具有以下优点：能自动识别打印机当前所用的纸张宽度，能随着不同的纸张而即时调整对应的马达驱动电流，从而消除了打印压缩、不走纸等不良影响，极大提高了打印机的稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施方式中纸张宽度类型自动检测方法的流程示意图；

图2为本发明一实施方式中纸张宽度类型自动检测系统的结构示意图；

图3为本发明一实施方式中霍尔开关的工作示意图；

图4为本发明一实施方式中纸张宽度类型自动检测的具体电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

以下将对本发明所提供的一种纸张宽度类型自动检测方法进行详细说明。

请参阅图1，为本发明一实施方式中纸张宽度类型自动检测方法的流程示意图。

在本实施方式中，纸张宽度类型自动检测方法，应用于检测不同纸张宽度类型的打印机，该打印机包括磁铁、开关芯片、中央处理器、场效应晶体管、分压电阻、步进马达驱动芯片以及打印马达。

在步骤S11中，检测磁铁穿过开关芯片的磁通量。

在本实施方式中，开关芯片与磁铁相邻，用于检测磁铁穿过开关芯片的磁通量。在本实施方式中，开关芯片包括霍尔开关芯片(Hall Sensor IC)，打印机还包括放置第一宽度纸张(例如80mm宽度的热敏纸)的第一纸槽和放置第二宽度纸张(例如58mm宽度的热敏纸)的第二纸槽，第二纸槽的侧后壁安装有磁铁，纸张宽度类型自动检测方法还包括：

检测第二纸槽中是否放置有第二宽度纸张；

若有，则磁铁靠近霍尔开关芯片；

若无，则磁铁远离霍尔开关芯片。

在本实施方式中，例如80mm打印机在打印58mm纸时，通常会配合一个58mm纸槽结构，并卡在80mm打印机的纸仓里面，结构设计时，在58mm纸槽的侧后壁安装有一个磁铁，当58mm纸槽安装进纸仓时，磁铁会靠近临近的霍尔开关芯片。

在步骤S12中，比较磁通量与预设门限值之间的大小。

在步骤S13中，根据大小由开关芯片输出翻转电平至中央处理器。

在本实施方式中，翻转电平包括高电平和低电平，其中，步骤S13具体包括：

如果磁通量大于预设门限值，则霍尔开关芯片输出高电平至中央处理器；

如果磁通量不大于预设门限值，则霍尔开关芯片输出低电平至中央处理器。

在步骤S14中，中央处理器根据接收到的翻转电平控制场效应晶体管的导通状态。

在本实施方式中，导通状态包括导通和不导通，其中，步骤S14具体包括：

中央处理器根据接收到的高电平输出低电平至场效应晶体管；

场效应晶体管根据接收到的低电平进行不导通。

在本实施方式中，导通状态包括导通和不导通，其中，步骤S14具体还包括：

中央处理器根据接收到的低电平输出高电平至场效应晶体管；

场效应晶体管根据接收到的高电平进行导通。

在步骤S15中，分压电阻根据场效应晶体管的导通状态从打印机的电源电压中获取不同参考电压。

在步骤S16中，步进马达驱动芯片根据分压电阻所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流。

在步骤S17中，打印马达根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。

在本实施方式中，步骤S15-S17的详细流程可参阅图4中的描述。

请参阅图2，为本发明一实施方式中纸张宽度类型自动检测系统的结构示意图。

在本实施方式中，纸张宽度类型自动检测系统10包括磁铁11、开关芯片12、中央处理器13、场效应晶体管14、分压电阻15、步进马达驱动芯片16以及打印马达17。

开关芯片12与磁铁11相邻，用于检测磁铁11穿过开关芯片12的磁通量，并比较磁通量与预设门限值之间的大小，根据大小输出翻转电平。

在本实施方式中，开关芯片12包括霍尔开关芯片(Hall Sensor IC)，纸张宽度类型自动检测系统10还包括放置第一宽度纸张(例如80mm宽度的热敏纸)的第一纸槽和放置第二宽度纸张(例如58mm宽度的热敏纸)的第二纸槽，第二纸槽的侧后壁安装有磁11铁，其中，纸张宽度类型自动检测系统10检测第二纸槽中是否放置有第二宽度纸张，若有则磁铁11靠近霍尔开关芯片，若无则磁铁11远离霍尔开关芯片。

中央处理器13与开关芯片12相连，用于从开关芯片12接收翻转电平，并根据接收到的翻转电平控制相连的场效应晶体管14的导通状态。

在本实施方式中，翻转电平包括高电平和低电平，场效应晶体管14与中央处理器13相连，霍尔开关芯片具体用于如果检测到磁通量大于预设门限值时输出高电平至中央处理器13，或者如果检测到磁通量不大于预设门限值时输出低电平至中央处理器13。

分压电阻15与场效应晶体管14相连，用于根据场效应晶体管14的导通状态从纸张宽度类型自动检测系统10的电源电压中获取不同参考电压。

在本实施方式中，导通状态包括导通和不导通，中央处理器13根据接收到的高电平输出低电平至场效应晶体管14，场效应晶体管14根据接收到的低电平进行不导通。

步进马达驱动芯片16与分压电阻15相连，用于根据分压电阻15所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流。

在本实施方式中，导通状态包括导通和不导通，中央处理器13根据接收到的低电平输出高电平至场效应晶体管14，场效应晶体管14根据接收到的高电平进行导通。

打印马达17与步进马达驱动芯片16相连，用于根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。

在本实施方式中，纸张宽度类型自动检测系统10可以是各种通信终端，例如销售终端的POS机、台式收银机、打印机等带有打印功能的终端设备。

以下将结合具体的电路对纸张宽度类型自动检测方法及其系统进行详细解释。

请参阅图3，为本发明一实施方式中霍尔开关的工作示意图。

在本实施方式中，当磁铁的南极或北极从霍尔开关的上方或侧方靠近时，磁铁穿过开关芯片12(也即霍尔开关)的磁通量就会慢慢增加，当增加的磁通量超过一定量的磁通量，也就是预设门限值时，例如如果预设门限值是37Gauss时，当磁通量绝对值大于37Gauss时，开关芯片12就会输出翻转电平，从而可以让硬件和软件配合，控制准确的马达驱动电流，达到符合规范的设计需求。

请参阅图4，为本发明一实施方式中纸张宽度类型自动检测的具体电路结构示意图。

在本实施方式中，例如80mm打印机在打印58mm纸时，通常会配合一个58mm纸槽结构，并卡在80mm打印机的纸仓里面，结构设计时，在58mm纸槽的侧后壁安装有一个磁铁，当58mm纸槽安装进纸仓时，磁铁会靠近临近的霍尔开关芯片(Hall Sensor IC)U2，如图4所示，霍尔开关芯片U2的两个NC端和一个GND端均接地，霍尔开关芯片U2的VDD端外接3.3V电压，霍尔开关芯片U2的OUT端输出电平信号并连接至中央处理器(CPU)U3的GPIO1端，当磁铁靠近到霍尔开关芯片U2一定程度时，穿过霍尔开关芯片U2的磁通量大于预设门限值(例如37Gauss)，霍尔开关芯片U2就会输出翻转电平，中央处理器U3收到此翻转电平信号后，软件会做防抖处理并判断是稳定的翻转电平信号后，中央处理器U3输出高电平或低电平来驱动场效应晶体管(例如NMOS管Q1)，控制NMOS管Q1的导通状态，即控制其导通或不导通地，NMOS管Q1的G端连接中央处理器U3的GPIO2端，NMOS管Q1的S端接地，NMOS管Q1的D端连接分压电阻R5的一端，电阻R5的另一端通过电阻R3连接电源VREF_3.3V进行分压，并将分得的参考电压VREF作为步进马达驱动(Step Motor Driver)芯片U1的输入电压，电阻R5的另一端同时还通过电阻R4接地，NMOS管Q1的导通状态将影响电阻R5的导通状态，电阻R5导通与否的电阻再与电阻R4并联得到最终的电阻R45，电阻R45与电阻R3会把电源VREF_3.3V分压得到最终的参考电压VREF，步进马达驱动芯片U1会根据电路提供的参考电压VREF设定马达驱动电流。

在本实施方式中，当使用80mm打印纸时，是不需要放入58mm纸槽的，此时也没有磁铁靠近霍尔效应开关U2，霍尔效应开关U2此时输出信号VOUT1为低电平并将该低电平信号输出至中央处理器U3的GPIO1端，中央处理器U3根据GPIO1端接收到的低电平，输出VOUT2为高电平，NMOS管Q1此时导通，电阻R5与电阻R4并联得到新的电阻R45＝R4*R5/(R4+R5)，R45再与R3把电源VREF_3.3V分压得到最终的参考电压VREF(80mm)(即表示80mm纸张宽度下的参考电压)，即VREF(80mm)＝R45*VREF_3.3V/(R45+R3)，马达驱动芯片会根据此参考电压VREF(80mm)设定马达驱动电流I(80mm)(即表示80mm纸张宽度下的马达驱动电流)。

在本实施方式中，当使用58mm纸时，需要放入58mm纸槽，此时磁铁靠近霍尔效应开关U2，霍尔效应开关U2输出信号VOUT1为高电平并将该高电平信号输出至中央处理器U3的GPIO1端，中央处理器U3根据GPIO1端接收到的高电平，输出VOUT2为低电平，NMOS管Q1此时不导通，电阻R5这一路电阻相当于断路，不与电阻R4并联，此时电阻R4与电阻R3把电源VREF_3.3V分压得到最终的参考电压VREF(58mm)(即表示58mm纸张宽度下的参考电压)，即VREF(58mm)＝R4*VREF_3.3V/(R4+R3)，马达驱动芯片会根据此参考电压VREF(58mm)设定马达驱动电流I(58mm)(即表示58mm纸张宽度下的马达驱动电流)。

在本实施方式中，由于电阻R45是电阻R4与电阻R5的并联电阻值，比电阻R4稍微小一点，最终与电阻R3的分压得到的参考电压VREF也会稍微小一点，所以实际使用中，I(80mm)<I(58mm)，具体配置电流会根据每种打印头的实际参数而设置。

本发明提供的技术方案具有以下优点：能自动识别打印机当前所用的纸张宽度，能随着不同的纸张而即时调整对应的马达驱动电流，从而消除了打印压缩、不走纸等不良影响，极大提高了打印机的稳定性。

值得注意的是，上述实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，的存储介质，包括但不限于如ROM/RAM、磁盘或光盘等。显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，本发明所例举的实施例无法对所有的实施方式予以穷尽，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。在本发明中提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同一篇文献被单独引用为参考那样。

Claims (10)

1.一种纸张宽度类型自动检测方法，应用于检测不同纸张宽度类型的打印机，其特征在于，所述打印机包括磁铁、开关芯片、中央处理器、场效应晶体管、分压电阻、步进马达驱动芯片以及打印马达，所述方法包括：

检测所述磁铁穿过所述开关芯片的磁通量；

比较所述磁通量与预设门限值之间的大小；

根据所述大小由所述开关芯片输出翻转电平至所述中央处理器；

所述中央处理器根据接收到的所述翻转电平控制所述场效应晶体管的导通状态；

所述分压电阻根据所述场效应晶体管的导通状态从所述打印机的电源电压中获取不同参考电压；

所述步进马达驱动芯片根据所述分压电阻所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流；

所述打印马达根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。

2.如权利要求1所述的纸张宽度类型自动检测方法，其特征在于，所述开关芯片包括霍尔开关芯片，所述打印机还包括放置第一宽度纸张的第一纸槽和放置第二宽度纸张的第二纸槽，所述第二纸槽的侧后壁安装有所述磁铁，所述方法还包括：

检测所述第二纸槽中是否放置有所述第二宽度纸张；

若有，则所述磁铁靠近所述霍尔开关芯片；

若无，则所述磁铁远离所述霍尔开关芯片。

3.如权利要求2所述的纸张宽度类型自动检测方法，其特征在于，所述翻转电平包括高电平和低电平，所述根据所述大小由所述开关芯片输出翻转电平至所述中央处理器的步骤包括：

如果所述磁通量大于所述预设门限值，则所述霍尔开关芯片输出所述高电平至所述中央处理器；

如果所述磁通量不大于所述预设门限值，则所述霍尔开关芯片输出所述低电平至所述中央处理器。

4.如权利要求3所述的纸张宽度类型自动检测方法，其特征在于，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述翻转电平控制所述场效应晶体管的导通状态的步骤包括：

所述中央处理器根据接收到的所述高电平输出低电平至所述场效应晶体管；

所述场效应晶体管根据接收到的低电平进行不导通。

5.如权利要求3所述的纸张宽度类型自动检测方法，其特征在于，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述翻转电平控制所述场效应晶体管的导通状态的步骤包括：

所述中央处理器根据接收到的所述低电平输出高电平至所述场效应晶体管；

所述场效应晶体管根据接收到的高电平进行导通。

6.一种纸张宽度类型自动检测系统，其特征在于，所述系统包括磁铁、开关芯片、中央处理器、场效应晶体管、分压电阻、步进马达驱动芯片以及打印马达，其中，

所述开关芯片与所述磁铁相邻，用于检测所述磁铁穿过所述开关芯片的磁通量，并比较所述磁通量与预设门限值之间的大小，根据所述大小输出翻转电平；

所述中央处理器与所述开关芯片相连，用于从所述开关芯片接收所述翻转电平，并根据接收到的所述翻转电平控制相连的所述场效应晶体管的导通状态；

所述分压电阻与所述场效应晶体管相连，用于根据所述场效应晶体管的导通状态从所述系统的电源电压中获取不同参考电压；

所述步进马达驱动芯片与所述分压电阻相连，用于根据所述分压电阻所获取的不同参考电压，设定不同的马达驱动电流；

所述打印马达与所述步进马达驱动芯片相连，用于根据不同的马达驱动电流打印不同宽度纸张。

7.如权利要求6所述的纸张宽度类型自动检测系统，其特征在于，所述开关芯片包括霍尔开关芯片，所述系统还包括放置第一宽度纸张的第一纸槽和放置第二宽度纸张的第二纸槽，所述第二纸槽的侧后壁安装有所述磁铁，其中，所述系统检测所述第二纸槽中是否放置有所述第二宽度纸张，若有则所述磁铁靠近所述霍尔开关芯片，若无则所述磁铁远离所述霍尔开关芯片。

8.如权利要求7所述的纸张宽度类型自动检测系统，其特征在于，所述翻转电平包括高电平和低电平，所述霍尔开关芯片具体用于如果检测到所述磁通量大于所述预设门限值时输出所述高电平至所述中央处理器，或者如果检测到所述磁通量不大于所述预设门限值时输出所述低电平至所述中央处理器。

9.如权利要求8所述的纸张宽度类型自动检测系统，其特征在于，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述高电平输出低电平至所述场效应晶体管，所述场效应晶体管根据接收到的低电平进行不导通。

10.如权利要求8所述的纸张宽度类型自动检测系统，其特征在于，所述导通状态包括导通和不导通，所述中央处理器根据接收到的所述低电平输出高电平至所述场效应晶体管，所述场效应晶体管根据接收到的高电平进行导通。