Ob beim Einkaufen, beim Ausleihen von DVDs oder beim Tanken: In Bruchteilen von Sekunden spuckt das Bedienungsgerät mit seinem Thermodrucker den Beleg aus. Die Vorteile dieses Druckertyps sprechen für sich: Es gibt weder Toner noch Tintenkassetten, der Druckkopf besteht nur aus wenigen mechanischen Teilen, und der komplette Drucker beansprucht eine Einschubbreite von etwa 8 cm.
Texas Instruments beschreibt in einem ausführlichen Referenzdesign einen Thermodrucker auf Basis des Mikrocontrollers TM 4 C 1233 H 6 PM, und zwar mit den kompletten Hard- und Softwareanforderungen, einschliesslich detaillierter Schaltungen, Fluss- und Zeitdiagrammen, grafischem User-Interface und Druckerschnittstellen.
Printkopf und Druckmaterial
Thermodrucker sind anschlagfreie Drucker, die mit Papier oder synthetischen Filmen arbeiten. Beim Druckvorgang wird Hitze vom Druckkopf auf das Thermomaterial übertragen. Das verwendete Basismaterial gibt es in verschiedenen Papierabstufungen oder synthetischen Filmen (PP, PE oder PET). Eine Seite des Materials ist mit einer hitzeempfindlichen chemischen Beschichtung versehen. Stimmt man das Material sehr genau auf den Druckkopf ab, erhält man jederzeit ein ausgezeichnetes Druckbild. Die Verwendung von MCUs und CPUs für die Druckkopfsteuerung brachte gegenüber älteren Geräten signifikante Verbesserungen beim Ergebnis.
Der Thermoprintkopf besteht im Wesentlichen aus vielen winzigen Widerständen, die jeweils individuell elektrische Impulse in Hitze umsetzen. Diese Hitze wiederum verursacht eine Reaktion mit der chemischen Beschichtung des Druckmaterials. Das Druckbild wird in Millisekunden erstellt und ist normalerweise schwarz-weiss.
Tiva-Controller als Basis
Die Elektronikschaltung des Druckers basiert auf einem Tiva-Controller. Das ist ein 32-Bit-ARM-M4-Prozessor-Core mit 80 MHz und einer IEEE754-konformen FPU-Einheit. Auf dem Chip befinden sich folgende Speicher: 256 KBit «single-cycle» Flash, 32 KBit «single-cycle» SRAM, ein internes ROM mit TivaWare für Software der C-Serie und 2 KBit EEPROM.
Zudem existiert eine Grafik-Library-Unterstützung. Weitere Merkmale sind UART- und USB-Interfaces, Support für 2- und 3-Inch-Druckköpfe, verschiedene Schriftarten sowie zwei Motorantriebssektionen auf Basis der DRV 8834-ICs für den Druckermotor und den Papierschneider, der im Druckmechanismus integriert ist. Die Firmware nutzt mehrere periphere Interrupts des Mikrocontrollers für eine optimale Performance.
Grafisches Anwender-Interface
Für eine schnelle Evaluierung der angestrebten Thermoprinterlösung eignet sich das Graphical User Interface. Es wurde mit C# von Microsoft entwickelt. Dieses GUI macht es sehr einfach, Instruktionen und Daten vom und zum Drucker zu senden.
Hinsichtlich der Funktionen, welche die Firmware abwickelt, bleiben fast keine Wünsche offen. Neben dem Erstellen der Textzeichen, die durch den Kommunikationsport empfangen werden, steuert die Firmware auch das Font-Management, die Festlegung der Druckbreite und -höhe, die Schneidersteuerung und bietet zudem Escape-Befehle für die entsprechenden Daten und Instruk-tionen. Mit überwacht wird natürlich auch die Betriebsspannung.
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