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日志

续微型热敏打印机1

已有 1819 次阅读2006-11-23 11:18 |系统分类:嵌入式系统

软件设计计划

项目软件设计的需求分析

热敏打印机需要支持以下功能:


l         支持通用指令集


l         支持标准并口或RS-232串口(只能选择其一)


l         支持富士通384点宽打印头


l         支持条码CODE128国标打印


l         支持西文12*24点阵打印


l         支持中文GB2312 24点阵打印


l         支持自动换行打印


l         支持自检功能


l         支持中、西文混合打印


<串并口的pin脚定义请参照硬件篇〉

软件系统的驱动开发


调试和测试接口的设计


 软件开发的风险分析

<要求:合理分析和预测由于平台原因在软件开发中可能发生的会影响整个项目计划的问题,以提前规避或准备解决方案>


这个项目的最大问题也是我们一直知道而没有解决的问题,目前对富士通的这款打印机芯的技术材料是残缺的,尤其是控制方面的说明,几乎是没有,所以,所有的控制方式和相关的保护都需要我们通过试验的方式去获得,这样将造成两个问题:一是开发周期不可限定;二也是最严重的,可能导致系统无法稳定工作或者系统无法工作在最佳状态。


项目的主体架构沿用微型针式打印机的软件架构,所有这个方面的问题不大。


软件开发需要着重关注两个问题:可靠性设计和可测试性设计。
可靠性设计

热敏打印机是一个实时的多任务系统,它要求任务即时处理,同时某些任务之间又有固定的逻辑或者先后关系。


热敏打印机的以下任务是不允许同时进行的,否则将会发生危险。


 可测试性设计

为了便于测试并寻找bug ,在软件的设计过程中采用模块化设计,并对一些关键设备开放专用的测试接口。


在任务管理中建立完整的任务状态以及缓冲状态标志管理制度,并建立相应得测试接口,便于在任何时候观测任务或者缓冲的工作状态。

第五篇  结构和工艺

结构设计

结构的可靠性设计

系统采用单向插入连接器,避免由于连接器接入方向错误导致的危险。

热设计

散热片与机壳的保护钢板连接,增加散热面积。

 

整机的外观颜色

TPM100PCB为绿色、j8连接器为乳白色、其余连接器为黑色。

整机的外观造型

TPM100为一款依照目前常规热敏打印机外壳设计的模块,模块上留有6个定位孔(圆孔Ф6mm),方便用户固定模块。

整机的外形尺寸(长XX高);

143.8(W) × 96.5(D) × 1.6(H) mm


可附机械尺寸图(略);

整机的结构形式

屏蔽框

连接方式

连接器


共有三个对外连接器接口:DB25通讯接口、12v电源接口以及RJ11钱箱接口。


通讯连接器是一个25pinDB直插卧式连接器,TPM100用的是母座,电缆端用的是公头。


连接器结构图如下:


 


12v电源用的是一个3pin仿PSII直插卧式连接器,TPM100用的是母座,电缆端用的是公头。连接器结构图如下:


 


钱箱接口用的是标准6pin RJ-11连接器。连接器结构图如下:


 


需要注意生产和包装、运输对公座的影响。


16.6.2.2      固定方式


TPM100板上留了6个定位孔(圆孔Ф6mm),对应着常规打印机外壳的螺栓位置,方便用户将TPM100板紧固在机壳上。


整机的屏蔽方式、接地与防静电方法。


TPM100的定位孔连到了系统的主地,用户可以通过紧固螺栓、螺母来达到模块与机壳的大面积接地,从而达到较好的屏蔽效果和防静电的效果。

工艺设计


PCB板厂在生产PCB时需要在各层工艺边加上铜箔,增强整板的刚性;


PCB板在出货前板厂应至少烤板1小时,防止PCB在包装之前受潮。PCB板平整度要求为0.5%


拼版图需要仔细标明各尺寸,同时留的光学定位点不能影响生产贴片。

第六篇         测试

研发测试

软件功能测试

TPM100的软件功能测试由软件工程师和软件测试工程师完成。软件工程师偏向开发性和功能性测试,软件测试工程师做功能确认测试,每个正式的软件版本都需要经过软件测试工程师的测试确认、发布、归档至质量部后方能批量生产。

软件测试方案

TPM100作为标准单元,软件测试时参照标准单板的测试案例和测试规范。


软件测试实际上包括两大部分:功能测试和性能测试。


功能测试主要是进行独立的单元、指令或者是打印数据测试,它的重点在于系统是否能够实现需求。


性能测试则是偏重于整体功能的测试,如:连续工作能力测试、不同指令之间的逻辑测试、不同任务间的逻辑测试等等,它强调测试的非常规化,测试条件也偏向于边界点的测试。

功能测试

这部分工程师可以直接对照用户使用手册进行测试,在这里不作冗述。


18.1.3      性能测试


 


 


18.2     硬件功能测试


TPM100的硬件功能测试由硬件工程师和硬件测试工程完成。硬件工程师需要注重开发性、功能性、探索性、可靠性和稳定性调试和测试,硬件测试工程师需要参照模块硬件测试规范,对模块进行完整的硬件测试,同时每个正式软件版本发布之前均需要硬件测试工程师进行测试确认。


TPM100的硬件测试内容如下:


l         电源纹波检测:7.4v/5v/3.3v,分为上电波形检测、静态工作电压检测、动态工作电压检测(需要着重检测打印工作时的电压状态)要求纹波不超过5%


l         I2C通讯波形检测以及通讯效果检测;


l         钱箱控制信号波形检测以及实际控制效果检测;


l         通讯检测;


l         传感器信号检测;


l         步进电机检测(波形校验以及负载测试);


l         发热单元与打印点数据传输检测(波形校验以及负载测试);


l         检测键盘(实际上就两个按键,串口通讯方式采用返回键值方式,并口通讯采用led指示方式)


硬件功能测试操作步骤如下:


首先是做不带负载的测试(标准的试验步骤在这里不作冗述,硬件工程师都应该了解)


1.         确认取消负载;


2.         连接12v电源,上电,监测7.4v/5v/3.3v电源情况;


3.         通过并口或者串口发送进入硬件测试模式指令(参考硬件测试指令表);


4.         如果是串口通讯方式,通过串口返回测试名利字;如果是并口方式,如果接受正确指示灯送出一组两短一长的信号,否则无动作;


5.         发送I2C通讯波形检测指令,通过示波器观测波形,对照资料是否符合要求,以下的测试,凡需要监测波形的均采用示波器观测;如果操作正确,在串口通讯方式下,将从串口接受到“i2c ok”,否则是“i2c error”;并口方式下,正确为led匀速闪烁六次,否则为常亮;


6.         发送钱箱控制信号波形检测指令,观测输入波形是否符合设计预期;


7.         发送传感器信号检测指令;


8.         发送步进电机检测指令,比较输入输出关系以及输出波形是否达到要求;


9.         发送发热单元与打印点数据传输检测指令,观测波形是否符合设计期望;


10.     发送键盘测试指令,然后手动操作,观测输入波形是否符合设计预期,如果是串口通讯,通过串口返回按键值;


11.     发送跳出测试模式指令;


注意:对应的进入测试项目命令就有对应的退出命令。


做负载测试


1.         确认连接负载;


2.         连接12v电源,上电,监测7.4v/5v/3.3v电源情况;


3.         通过并口或者串口发送进入硬件测试模式指令(参考硬件测试指令表);


4.         发送钱箱控制信号波形检测指令,观测钱箱实际动作是否符合要求;


5.         发送传感器信号检测指令,稍描两处传感器,并手动修改输入量,观测是否能够得到正确的传感器反馈(仅限于串口通讯);


6.         发送步进电机检测指令;观测是否有失步,是否有尖啸(注意观测波形是否满足打印机芯控制需要);


7.         发送发热单元与打印点数据传输检测指令,观测实际打印出来的效果(同时监测5v和7.4v电源,看是否有明显的波动,如果有,那么需要改进存电回路);


8.         发送跳出测试模式指令;


硬件测试指令表如下:

生产测试

生产测试是设计制造的重要部分,随着零部件的小型化、产品的日渐复杂和上市时间的缩短,测试问题越来越复杂,电路板功能的扩大使得组装级别的评估及现场维护成为组装工艺过程中的重要问题。


TPM100在出货之前需要在生产线进行完整的生产测试。


19.1     测试成本计算


测试成本可以宽泛的定义为:


(∑导致测试开销的因素)/(测试的器件数量)=测试成本


19.2     生产测试流程


TPM100SMT贴片完成之后,写S/N号、FTFQA抽测等。

单板所需接口和测试点

TPM100在做生产测试时,需要用到打印机芯接口(26pin连接器),相关测试点要连接到测试夹具(包括电源、地、temp、并/串口、debug点等)。同时还要增加功能性测试,测试、键盘、LEDGPIOADC等接口。


19.4     生产测试软件


TPM100的生产测试软件包括multi-down、写S/N号程序、Calibration 程序、FT程序、功能性测试程序等。FQA抽测时进行测试。


19.5     生产测试附件


19.5.1      夹具


TPM100DLBTFT三站均需要使用夹具,其他站使用测试版。


19.5.2      其他附件


生产TPM100的其他附件包括PC、电源、并/串口线等,同时在写S/N号还要用到条码枪。


 


路过

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

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