Đề tài Thiết kế và thi công máy in nhiệt cầm tay sẽ ứng dụng KIT thực h̀ành Discovery STM32F746NGHx với lõi là vi điều khiển ARM Cortex-M7 để lập trình điều khiển đầu in nhiệt Fujitsu FTP – 628MCL103 và màn hình cảm ứng trong việc soạn thảo văn bản cần thiết để in. Những dữ liệu soạn thảo được hiển thị trực tiếp trên m̀n hình giúp người sử dụng dễ d̀ng quan sát và kiểm soát được thông tin cần in ấn. Mời các bạn cùng tham khảo.
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH - - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Đề Tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY IN NHIỆT CẦM TAY GVHD: ThS Phan Vân Hoàn SVTH: Cao Nhữ Ân Lưu Q́c T́n Tp Hồ Chí Minh – 01/2018 16341002 16341026 BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Đề Tài: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY IN NHIỆT CẦM TAY GVHD: ThS Phan Vân Hoàn SVTH: Cao Nhữ Ân Lưu Quốc Tuấn 16341002 16341026 Tp Hồ Chí Minh – 01/2018 i TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Tp HCM, ngày 15 tháng 01 năm 2018 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Cao Nhữ Ân MSSV: 16341002 Lưu Quốc Tuấn MSSV: 16341026 Chuyên ngành: CNKT Điện Tử Truyền Thông Mã ngành: 41 Hệ đào tạo: Đại học quy Mã hệ: Khóa: 2016 Lớp: 163410A I TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY IN NHIỆT CẦM TAY II NHIỆM VỤ Các số liệu ban đầu: Nhóm tiến hành việc khảo sát loại vi điều khiển, lựa chọn hình cảm ứng, đầu in nhiệt giấy in Tiến hành tìm hiểu thu thập số liệu từ trang mạng sách lập trình vi điều khiển ARM Tham khảo máy in nhiệt để xây dựng lên mô hình điều khiển Tìm hiểu bộ cắt giấy để lựa chọn tham khảo cách thức hoạt động phù hợp cho mô hình Nội dung thực hiện: NỘI DUNG 1: Nghiên cứu tài liệu đầu in nhiệt Fujitsu-FTP-628MCL10 NỘI DUNG 2: Dựa dữ liệu thu thập được, tiến hành lựa chọn giải pháp thiết kế thi công mô hình phần mạch điều khiển NỘI DUNG 3: Thiết kế hệ thống điều khiển dao cắt giấy in NỘI DUNG 4: Thiết kế lưu đồ giải thuật viết chương trình điều khiển cho Vi điều khiển, thiết kế giao diện hình soạn thảo văn bản NỘI DUNG 5: Thử nghiệm điều chỉnh phần cứng chương trình để mô hình tối ưu Đánh giá thông số mô hình so với thông số thực tế NỘI DUNG 6: Viết báo cáo thực ii III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 25/09/2017 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 15/01/2018 V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: ThS Phan Vân Hoàn CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BM ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH iii TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TP HỒ CHÍ MINH ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH Tp HCM, ngày 15 tháng 01 năm 2018 LỊCH TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên 1: Lớp: Họ tên sinh viên 2: Lớp: Tên đề tài: CAO NHỮ ÂN 163410A LƯU QUỐC TUẤN 163410A MSSV: 16341002 MSSV: 16341026 THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY IN NHIỆT CẦM TAY Tuần/ngày Xác nhận GVHD Nội dung 25/09/2017 Tìm hiểu thu thập thông số loại vi điều khiển, 01/10/2017 hình hiển thị, đầu in nhiệt, giấy in nguồn cung cấp 01/10/2017 Dựa thông số thu thập được, tiến hành lựa chọn 15/10/2017 giải pháp thiết kế mạch giao tiếp điều khiển đầu in nhiệt 15/10/2017 29/10/2017 Thi công mạch điều khiển đầu in nhiệt 29/10/2017 Thiết kế lưu đồ giải thuật kiểm tra độ ổn định của 10/11/2017 mạch đã thi công 10/11/2017 28/11/2017 Viết chương trình điều khiển cho vi điều khiển 28/11/2017 Thiết kế giao diện hiển thị soạn thảo trực tiếp 15/12/2017 hình cảm ứng 15/12/2017 02/01/2018 02/01/2018 15/01/2018 Thử nghiệm điều chỉnh phần cứng chương trình để mô hình tối ưu Đánh giá thông số của mô hình Viết báo cáo thực hiện GV HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) iv LỜI CAM ĐOAN Nhóm xin cam đoan đề tài nhóm tự thực dựa vào số tài liệu đề tài trước Các số liệu đề tài nhóm thu thập từ tài liệu hướng dẫn tham khảo số đề tài liên quan từ nhóm nghiên cứu phát triển để thực đề tài Không chép từ tài liệu hay cơng trình có trước TP Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 01 năm 2018 Sinh viên thực CAO NHỮ ÂN Sinh viên thực LƯU QUỐC TUẤN v LỜI CẢM ƠN Sau trình học tập trường với kiến thức Thầy Cô giảng dạy, kinh nghiệm học hỏi, trình thực đồ án nhóm Thầy Cơ tạo điều kiện tốt để thực đồ án Nhóm xin gửi lời cảm ơn tới tất Thầy, Cô Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM nói chung, đặc biệt giảng viên Khoa Điện - Điện Tử nói riêng giảng dạy cung cấp cho Nhóm có kiến thức quý báu, tạo tiền đề quan cho Nhóm thực đồ án Nhóm xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc tới Thầy Phan Vân Hoàn trực tiếp hướng dẫn tận tình cho nhóm suốt trình làm đồ án, cảm ơn Thầy giành thời gian quý báu để hướng dẫn cho nhóm, hỗ trợ thiết bị đưa hướng giải cho nhóm gặp khó khăn Bên cạnh nhóm xin cảm ơn tập thể lớp 163410A đồng hành với nhóm suốt trình học tập thực đồ án Các bạn giúp đỡ, chia sẻ kinh nghiệm tạo thêm động lực để nhóm hồn thành đồ án Nhóm xin chân thành cảm ơn bố mẹ, người thân bạn bè Những người giúp đỡ mặt tinh thần vật chất nhiều để hồn thành tốt đồ án Xin chân thành cảm ơn người Trong trình nghiên cứu thực đồ án, thời gian trình độ có giới hạn nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, nhóm hy vọng nhận ý kiến đóng góp quý báu từ Thầy Cô, bạn bè người quan tâm để đề tài hoàn thiện Xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực CAO NHỮ ÂN Sinh viên thực LƯU QUỐC TUẤN vi MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình iv Cam đoan v Lời cảm ơn vi Mục lục vii Liệt kê hình vẽ x Liệt kê bảng vẽ xii Tóm tắt xiii Chương TỔNG QUAN 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.2 MỤC TIÊU 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.4 GIỚI HẠN 1.5 BỐ CỤC Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 QUY TRÌNH IN NHIỆT 2.1.1 Giới thiệu về in nhiệt 2.1.2 Mô tả kỹ thuật in nhiệt trực tiếp 2.1.3 Tìm hiểu thơng số của mợt số loại giấy in nhiệt thị trường 2.2 GIỚI THIỆU PHẦN CỨNG 2.2.1 Cảm biến giấy 2.2.2 Động bước 2.2.3 Giới thiệu về vi điều khiển ARM a Tổng quan về ARM b Tổng quát về ARM Cortex - M7 STM32F746NGHx 12 2.2.4 Giới thiệu về đầu in nhiệt Fujitsu FTP – 628MCL103 15 a Tổng quan về đầu in nhiệt 15 b Tổng quan về đầu in nhiệt Fujitsu 16 c Thông số kỹ thuật đầu in nhiệt 16 d Sơ đồ chân kết nối vi điều khiển 18 vii 2.2.5 Giới thiệu về module thời gian thực DS1307 19 a Tổng quan về thời gian thực 19 b Tổ chức bộ nhớ IC DS1307: 20 2.3 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM 22 2.3.1 Giới thiệu thư viện đồ họa StellarisWare Grlib 22 a Tổng quan về StellarisWare Grlib 22 b Cấu trúc dạng Widget của Grlib 22 c Các bước vẽ Widget của Grlib 24 d Các bước thực thi Widget của Grlib 25 2.3.2 Giới thiệu về chuẩn giao tiếp SPI 26 a Định nghĩa 26 b Cách giao tiếp giữa đầu in với vi điều khiển 29 c Cách đầu in xuất dữ liệu cụm in 30 2.3.3 Giới thiệu về chuẩn giao tiếp I2C 30 a Định nghĩa 30 b Cách giao tiếp giữa Module DS1307 với vi điều khiển 32 Chương TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ 34 3.1 GIỚI THIỆU 34 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG 34 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống 34 3.2.2 Tính tốn thiết kế mạch 35 a Thiết kế khối xử lý trung tâm 35 b Thiết kế khối cảm biến 35 c Thiết kế khối điều khiển 37 d Thiết kế khối cấu chấp hành 40 e Thiết kế khối nguồn 41 Chương THI CÔNG HỆ THỐNG 44 4.1 GIỚI THIỆU 44 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG 44 4.2.1 Thi công bo mạch 44 4.2.2 Lắp ráp kiểm tra 47 4.3 ĐĨNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH 48 4.3.1 Đóng gói bộ điều khiển 48 viii 4.3.2 Thi công mô hình 49 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG 50 4.4.1 Lưu đồ giải thuật 50 4.4.2 Phần mềm lập trình cho Vi điều khiển ARM 51 4.4.3 Phần mềm tạo Project cho ARM STM32CubeMX 52 4.5 LẬP TRÌNH MƠ PHỎNG 55 4.5.1 Lưu đồ chương trình máy in 55 4.5.2 Lưu đồ chương trình đồng hồ 58 4.5.3 Lưu đồ chương trình khóa hình 59 4.6 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC 60 4.6.1 Viết tài liệu hướng dẫn sử dụng 60 4.6.2 Quy trình thao tác 61 Chương KẾT QUẢ_NHẬN XÉT_ĐÁNH GIÁ 65 5.1 KẾT QUẢ MƠ HÌNH PHẦN CỨNG 65 5.2 KẾT QUẢ GIAO DIỆN SOẠN THẢO VĂN BẢN 66 5.3 ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT KẾT QUẢ 70 Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 71 6.1 KẾT LUẬN 71 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN .71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC 74 ix TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÁY IN NHIỆT CẦM TAY Giáo viên hướng dẫn: ThS PHAN VÂN HỒN Sinh viên thực hiện: Tóm tắt: - Ngày vi điều khiển được ứng dụng rợng rãi mọi lĩnh vực Bên cạnh đó, sự phát triển kỹ thuật tự đợng hóa đã tạo Điwb hàng loạt thiết vuh bị với đặc điểm bật sự xác, bảo mật cao, tốc độ nhanh, gọn nhẹ là yếu tố cần thiết cho sự tiện lợi cuộc sống CAO NHỮ ÂN – LƯU QUỐC TUẤN Các nội dụng nghiên cứu: - Giao diện máy in nhiệt - Đề tài hoàn thành thời gian qui định - Tìm hiểu vi điều khiển ARM Hướng phát triền đề tài: - Tìm hiểu máy in nhiệt Fujitsu-FTP- - Tạo giao diện quản lý liệu người dùng 628MCL103 - Giao tiếp với máy tính để sử dụng liệu - Thiết kế mạch kết nối máy in và vi điều có sẵn máy tính để in khiển - Giao tiếp với USB để mở rộng bộ nhớ cho - Chương trình điều khiển màn hình và máy in thông qua phần mềm KeilC việc lưu trữ văn mẫu - Quá trình soạn thảo và kết - Phát triển giao tiếp Ethernet, WIFI để quản lý và cập nhật liệu từ xa III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU - Máy in nhiệt cầm tay nhỏ gọn được - Với màn hình điều khiển được lắp đặt sử dụng linh hoạt nhiều trường hợp gọn gàng, dễ sử dụng và được đặt Sách Tham Khảo: : in hóa đơn taxi, in hóa đơn bưu điện, mơ hình [1] Giáo trình vi xử lý nâng cao Tác giả TÀI LIỆU THAM KHẢO nhà hàng, in thông tin đặt hàng, hóa đơn Phan Vân Hồn bán lẻ thơng thường shop bán hàng [2] Giáo trình thực hành vi xử lý nâng cao IV KẾT LUẬN: - Sau thời gian thực nhóm Tác giả đã Tác giả Nguyễn Đình Phú trực tuyến I ĐẶT VẤN ĐỀ biết cách sử dụng phần mềm Website tham khảo: Mục đích đề tài: STM32CubeMX để cấu hình và lập trình - Xây dựng mơ hình máy in nhiệt cầm tay ARM Cortex-M7 STM32F746NGHx sử - Xây dựng giao diện người dùng - Xây dựng chương trình để điều khiển mơ hình II PHƯƠNG PHÁP VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Nhóm Tác giả nghiên cứu theo phương - Các module điều khiển bố trí đẹp, gọn STM32F746NGHx,2016 dụng phần mềm Keil µVision gàng và bên cạnh là hệ thống dây dẫn - Sử dụng phần mềm thiết kế Altium kết nối khối lại với [3] ST, Product data sheet ARM Cortex-M7 Designer để vẽ nguyên lý và mạch in cho mạch điều khiển đầu in nhiệt [4] ST, Discovery kit for STM32F7Series with STM32F746NG MCU User Manual, 2017 - Sử dụng thư viện đồ họa StellarisWare [5] Stellaris Graphics library, Copy right Grlib để tạo giao diện soạn thảo trực quan 2008-2013 Texas Instruments Incorporated pháp tìm hiểu lý thuyết, khảo sát thiết cho người dùng Hoàn thiện được mơ hình bị thực tế, sau lập trình vi điều khiển máy in nhiệt cầm tay [6] Product Specification Thermal Printer FTP – 628MCL103 J1 B MT/B~ MT/B MT/A~ MT/A VH VH SPI_MISO LAT GND GND STB1 STB2 STB3 5V VR_CH 10K RSS2 24K Q C1815 10K V_BAT+ LED_CH C BATTERY R_CH3 180R C111 104 RSS1 56K RSS GND 4,7K CHARG D11 +DC 5V D1 -DC ON/OFF C100 104 B VIN FEEDBACK NRST 3V3 5V GND GND JP8 10 U2 PF9 PF10 A1 A2 12 19 5V 11 JP10 CN4 CN5 PA0 PF10 PF9 PF8 PF7 LAT STB4 STB3 STB2 PWM STB1 A1 A2 PC7 JP6 7 GND ON/OFF IN1 IN2 IN3 IN4 VCC VC EN1 EN2 OUT1 OUT2 OUT3 OUT4 GND GND GND GND GND GND GND GND L293D_SMD 100µH 1N5822 C5 100µF 13 18 MT/A MT/A~ MT/B MT/B~ LED_PW R_L1 1K 5V GND V_BAT+ JP41 V_BAT+ C R_CTRL1 10K 17 16 15 14 R_VH PF8 R_CTRL 3V3 Q1 PBSS5350Z 1K Q3 C1815 VH GND 5V Motor_Servo SPI_CLK NRST PWM 5V GND R_GIAY 10K SW_NRST SW LED JP3 R_LP 180R GND GND PC7 Title RP1 4K7 SW_GIAY SW Size D Number Revision RADC2 4,7K R_L2 330R GND PF7 OUTPUT Motor_Print 20 5V 10 JP8 D GND 10K V_BAT+ RADC1 15K 5V VR_N 10K L_N U4 LM2576ADJ-3A C101 220µF CN7 SCL SDA AVDD GND SPI_CLK SPI_MISO SPI_MOSI STB6 STB5 SSO CN6 R_CH4 V_BAT+ FPC-30Pins TRIG 10K OUT D_Z 8.2V 10K A Q2 PBSS5350Z RSS4 180R R_CH5 C 15K DIS TH V_BAT+ R_CH9 RSS3 RST C GND VCC SSO U1 NE555 3V3 STB4 STB5 STB6 GND GND SPI_CLK SPI_MOSI VH VH IC2A LM358 GND C121 47µF R_CH 4K7 47R 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 A R_cha CHARG 32 31 C A4 GND Date: File: GND 1/27/2018 E:\SPKT 2016\ \Sheet1.SchDoc Sheet of Drawn By: 43 ... MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP – Y SINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG Đề Tài: THI ́T KẾ VÀ THI CÔNG MÁY IN NHIỆT CẦM TAY. .. Vì thế, đầu in nhiệt máy in nóng lên tác động vào giấy in nhiệt hiển thị thơng tin cần in Ưu điểm công nghệ in nhiệt Tiết kiệm chi phí: Những máy in hóa đơn này sử dụng giấy in nhiệt Khi... thuyết thi t bị sử dụng mơ hình như: Vi điểu khiển arm, đầu in nhiệt, thư viện thi t kế đồ họa … Chương 3: Tính Tốn Thi t Kế Xây dựng mơ hình phần cứng để giao tiếp vi điều khiển, đầu in nhiệt