开题报告-基于单片机的打印机控制系统的开发.pdf

毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告课题名称：基于单片机的打印机控制系统的开发学院：机械工程学院专业：机械工程及自动化姓名：_学号：指导教师：二零一六年二零一六年三月五日三月五日1、课题背景.12、研究现状.13、课题研究内容.24、技术路线.25、关键技术介绍.26、要解决的技术问题.37、日程安排.38、参考文献.31基于单片机的打印机控制系统的开发1、课题背景课题背景近年来，随着打印机技术的成熟和完善，多样化的控制方式已成为研究的热点。现在市面上常见的打印机系统为多为PC控制或者以及嵌入式系统控制，前者占用资源多，需要安装驱动程序；后者价格昂贵，打印成本高。这些问题都给用户造成了不便，因此研究出一种可以摆脱对PC依赖并且更加快速便捷的打印机系统控制方式可以大大提升用户的打印体验。单片机具有简单实用、高可靠性、良好的性能价格比以及体积小等特点，已经在各个领域得到了迅猛的发展1，虽然在打印机系统控制领域还处于起步阶段，但是不可置否地有着良好的前景。2、研究现状研究现状由于技术的约束，各种打印机控制系统在市场中发展并不平衡。基于PC的打印机控制系统基本垄断了小型个体用户以及企业用户市场。目前，以嵌入式系统为代表的微型打印机控制系统，凭借着其体积轻薄、设计灵活等优势，已渐渐应用于仪器、仪表、消防、医疗等领域2。但是，由于微型打印机打印幅面限制、以及打印接口的通用互换性差等缺点导致其不能得到广泛的使用3。基于单片机的打印机控制系统这个概念提出已经有一段时间，但是由于技术的约束，没有得到系统的发展。目前国内外也有一些企业在研发这个项目，但基本上是一些中小型企业，市场上相关的产品比较稀少了。但由于单片机各种优良的性能，基于单片机的打印机控制系统的前景还是激励着不少的人才不断的探索着。其中，国内江苏沁恒电子有限公司对这项技术有一定的研究成果。该企业生产的CH375评估板功能强大，不仅可以实现对U盘（USB闪存盘、USB外置硬盘、USB读卡器等）的读写操作，还可以直接操作其它USB设备，例如USB打印机等4。打印机控制系统在多样化发展的同时，也在朝着以下几个方向发展：（1）智能化。在一切都趋向智能化的时代，智能化发展是现在打印机控制系统的发展核心。单片机具有优良的性价比和丰富的片内外资源，是打印机控制系统智能化发展的首选之一。2（2）高精度化。打印机实现高精度化，对于提高打印机效率有着重要作用。提高打印机的打印精度对打印机控制系统的硬件设计和软件设计都有着更高的要求。3、课题课题研究内容研究内容3.1研究在打印不同格式的文件时，电脑至打印机的数据规律3.2分析PC控制打印机的USB协议，并根据该协议编写单片机程序3.3设计单片机硬件，并画出原理图，PCB板3.4系统调试，实现单片机控制打印机系统4、技术路线、技术路线4.1基于USBMonitor的数据采集技术和大数据分析技术，实现对USB设备数据的提取。4.2利用BusHound做上位机软件，完成对打印机指令的测试工作。4.3根据相关USB描述符协议，解析USB设备配置。4.4进行单片机程序的编写，单片机原理图的绘制及PCB。通过系统调试，实现单片机对打印机的控制。5、关键技术介绍、关键技术介绍5.1USB总线分析仪又称USBMonitor，可以将在USB总线上的数据快速、全面、准确地记录并显示出来。并可以通过分析记录下来的数据很快地发现问题、找到错误。USBMonitor也可以作为一个测试设备，用于检测USB产品的稳定性，让产品更稳定，使用更放心。USBMonitor具有一定的协议分析能力，适用于USB电子产品的开发、设计5。本方案，利用USBMonitor截取对不同格式的文件（jpg、txt.、doc、bmp）进行打印的过程中产生的数据，并进行比对分析，以确定USB设备的相关信息。在系统的测试过程中，利用USBMonitor监控数据发送接收的过程，以便于实时检查软件运行的进程。5.2在对USB设备进行管理时，一般采用USB描述符对该设备的功能进行描述，并通过设备请求来对各类USB描述符进行读取和写操作。要获取USB设备配置数据，需要结合相关的USB描述符协议，对打印数据进行解析，这些描述符主要包括设备描述符、配置描述符、字符串描述符、接口描述符、端点描述符等。36、要解决的技术问题、要解决的技术问题6.1虽然可以成功的利用USBMonitor截获电脑至打印机的数据，也发现了一些规律，但是还没有总结出控制打印机的USB协议，这一点大大影响了课题的进度。克服这一点，才能进行单片机程序的编写与硬件设计。6.2单片机的容量有限，需要扩接一定容量的数据存储器，才能使系统更加快速稳定地工作，但是目前，还只能打印一些较为简单、内存较小的文件。在这一点上还可以有所突破。7、日程安排、日程安排序序号号设计（论文）各阶段名称设计（论文）各阶段名称日日期期备备注注11调研、开题报告、外文翻译2015年12月15日2016年1月15日22系统总体方案设计2016年3月1日2016年3月15日33原理图绘制及PCB图绘制2016年3月16日2016年4月1日44编程及调试2016年4月2日2016年4月30日55写论文2016年5月1日2016年5月20日8、参考文献、参考文献1刘洪.打印机技术及其发展J.计算机世界199501:90-92.2石继红.打印机的性能技术演变和未来的发展方向J.影像资料200205:4-6.3李华.MCS-51系列单片机实用接口技术.北京:北京航空航天大学出版社2002:76.4刘树吉.打印机发展动向J.计算机研究与发展198804:44-60.5林敏华.打印机市场发展状况J.电子科技200018:9-11.6蒋晓凤黄志伟.基于单片机的喷墨打印机控制技术J.电子技术应用200405:19-21.7刘霞刘士彩.嵌入式系统应用现状及发展趋势J.科技信息201102:247+249.8华汉钧.微型打印机J.电子技术198110:16.9王小芳郑宽磊强伟锋.80C51和CH375的USB打印机驱动设计J.单片机与嵌入式系统应用200603:51-52+56.10杨则正.喷墨打印的技术原理J.管理科学文摘199603:40.11郭天祥.新概念51单片机C语言教程:入门提高开发拓展全攻略阅.电子工4业出版社2009:128.12宋凤娟付侃薛雅丽.STC12C5A60S2单片机高速AD转换方法J.煤矿机械201006:219-221.13智兆华张鹏.USB接口芯片CH375的原理及应用J.今日电子200508:74-75.14朱志斌.一种新颖的基于MCS-51的大容量数据存储器的扩展及仿真J.河西学院学报201105:61-65.15卜家岐范燮昌编著谭浩强主编.C程序设计教程.高等教育出版社2006:23716耿国强李振军.基于KeilC51的单片机仿真器的研究与实现J.甘肃科技200706:45-46.17傅志辉.USB开发手册.中国铁道出版社.2014：61918葛磊蛟毛一之李歧高婧嫱.基于C语言的RS232串行接口通信实现J.河北工业大学学报200806:11-16.19于志赣刘国平张旭斌.液显LCD1602模块的应用J.机电技术200903:21.20黄樱吴智理赵巾帼李昕.USBHost的应用研究J.电脑与信息技术200905:16-18.21JinhuiLei.Designofindustrialtemperaturemonitoringsystembasedonsinglechipmicrocontroller.ComputerScienceandServiceSystem(CSSS)2011InternationalConferenceon.2011.22XingYuejianPengShusheng.DesignofdataacquisitionandcontrolcardbatedonUSBinterface.ControlAutomation.2005.23Youich