Микроконтроллеры плат управления второго уровня лазерных принтеров.
Основой для построения главных плат управления второго уровня являются специализированные микро-ЭВМ называемые микроконтроллерами. Микроконтроллер может управлять различными устройствами, узлами, механизмами и принимать от них данные при минимуме дополнительных узлов, так как большое число периферийных схем уже имеется непосредственно на кристалле микроконтроллера. Это позволяет уменьшить размеры конструкции и снизить потребление энергии от источника питания. Для сравнения: при использовании традиционных микропроцессоров приходится все необходимые схемы сопряжения с другими устройствами реализовывать на дополнительных компонентах, что увеличивает массу, размеры и потребление электроэнергии.
Обычно микроконтроллер является однокристальным устройством, имеющим в своем составе процессор, ПЗУ, ОЗУ, тактовый генератор, счетчики, таймеры, цифровые порты, аналоговые порты, АЦП. Управляющая программа находится внутри контроллера. Частота тактового генератора задается внешним кварцевым резонатором. Микроконтроллер формирует сигналы для управления всеми двигателями, источниками высоких напряжений, считывает состояния всех датчиков. Связь микроконтроллера с блоком обработки данных (форматером) осуществляется через интерфейсный разъем. Таким образом, микроконтроллер является специализированной микросхемой. Назначение контактов одного из микроконтроллеров (см. рис. 1) приводится в табл. 1.
Микроконтроллер (микропроцессор) в момент инициализации аппарата, непосредственно перед началом печати или уже во время печати опрашивает состояния датчиков в соответствии с управляющей программой. Если состояния датчиков не соответствуют тому, что записано в программе, то возникает состояние ошибки. Микропроцессор, определив какой из датчиков выдает неверную информацию, указывает причину или неисправный блок.
Коды ошибок как правило выводятся на световом дисплее, находящемся на панели управления копира.
Кроме того, в современных аппаратах предусмотрены технологические режимы работы, которые задаются с пульта сервисным инженером и позволяют удобно (по техническому руководству) выполнять регулировки и поиск неисправности.
Микроконтроллер второго уровня по окончании начального «сброса» после включения электропитания аппарата начинает выполнение своей управляющей программы, которая определяет циклы работы аппарата по изготовлению печатных листов. Программа постоянно выполняется по циклу, микропроцессор выполняя действия предусмотренные управляющей программой включает исполнительные устройства (двигатели, соленоиды, муфты, нагревательные элементы), постоянно опрашивает состояния цифровых датчиков и запоминает их состояния в фиксированных ячейках DRAM; опрашивает состояния клавиш пульта и запоминает их состояния в ячейках DRAM, принимает аналоговые сигналы с датчиков температуры, преобразует их в цифровые эквиваленты и тоже запоминает в соответствующих ячейках DRAM. С помощью таймеров контролирует временные интервалы. Управляющая программа в каждом цикле исполнения анализирует содержащуюся в ячейках DRAM информацию с датчиков на соответствие эталонным значениям и формирует через цифровые порты вывода управляющие воздействия на исполнительные узлы. Читает состояния клавиш пульта и записывает в ячейки DRAM коды для отображения нажатых клавиш на индикаторах пульта управления. При обнаружении ситуаций требующих вмешательства оператора заносит в ячейки DRAM коды сообщения. В определенный момент управляющая программа через цифровые порты вывода выдаст коды сообщения на индикаторы пульта, среагирует выдачей управления если с клавиатуры пульта были даны команды для исполнения и. т. д. При «зависании» микропроцессора срабатывает сторожевой таймер и схема формирования начального сброса приводит микроконтроллер в исходное состояние, и он по окончании сигнала «начального сброса» переходит на начало управляющей программы (второго уровня управления), она проводит начальную диагностику и может быть выдаст код ошибки (в этом случае возможно использование технологических режимов работы, которые задаются с пульта сервисным инженером и позволяют удобно (по техническому руководству) выполнять регулировки и поиск неисправности. Пример реализации (принципиальная схема) платы управления второго уровня (контроллера механизмов) приведен на рис. 1.
Таблица 1
|
Номер контак-та |
Обозна-чение |
I/O |
Описание контакта и сигнала |
|
1 |
CNT0 |
Выход |
Сигнал управления драйвером лазера. Совместно с сигналом CNT1 задает режим работы драйвера лазера. |
|
2 |
#BDI |
Вход |
Сигнал от датчика луча. «Низким» уровнем этот сигнал показывает, что вращающееся зеркало занимает необходимую позицию, соответствующую началу строки. |
|
3 |
#DEC |
Выход |
Сигнал управления драйвером двигателя вращающегося зеркала. «Низким» уровнем сигнал обеспечивает торможение двигателя. Режим работы драйвера двигателя задается этим сигналом совместно с #ACC. |
|
4 |
#ACC |
Выход |
Сигнал управления драйвером двигателя вращающегося зеркала. «Низким» уровнем сигнал обеспечивает разгон двигателя. Режим работы драйвера двигателя задается этим сигналом совместно с сигналом #DEC. |
|
5 |
CT |
- |
Вывод для подключения частотозадающего конденсатора внутреннего генератора. |
|
6 |
RT |
- |
Вывод для подключения частотозадающего резистора внутреннего генератора. |
|
9 |
COVSNS |
Вход |
«Высоким» уровнем сигнал показывает, что передняя крышка закрыта. |
|
10 |
#EXITSNS |
Вход |
Сигнал от выходного датчика бумаги. «Низкий» уровень сигнала соответствует наличию бумаги в печке. |
|
13 |
#PISNS |
Вход |
Сигнал от датчика регистрации бумаги. «Низкий» уровень сигнала означает, что лист бумаги загрузился из входного лотка. Переход с «высокого» уровня этого сигнала в «низкий» соответствует передней кромке листа, а переход с «низкого» уровня в «высокий» - задней кромке листа. |
|
14 |
#PAPERSNS |
Вход |
Сигнал от датчика бумаги входного лотка. «Низкий» уровень сигнала соответствует наличию бумаги в лотке. |
|
15 |
TST |
Вход |
Переход уровня этого сигнала с «низкого» в высокий приводит к запуску теста механизмов. |
|
16 |
#STRB |
- |
Стробирующий сигнал специализированного диагностического разъема J205. |
|
17 |
#SI |
Вход |
Линия входных последовательных данных от специализированного диагностического разъема J205. |
|
18 |
#SO |
Выход |
Линия выходных последовательных данных от специализированного диагностического разъема J205. |
|
19 |
#CLK |
- |
Сигнал таковой синхронизации передачи данных по последовательным линиям #SI и #SO разъема J205. |
|
20 |
TST |
Вход |
Переход уровня этого сигнала с «низкого» в высокий приводит к запуску теста механизмов. |
|
21 |
CPUD |
Выход |
Сигнал, управляющий соленоидом загрузки бумаги. Соленоид срабатывает при «высоком» уровне сигнала. |
|
24 |
FANLOCK |
Вход |
Контакт для определения работы вентилятора. Не используется, т.к. вентилятор в принтере отсутствует. |
|
27 |
RLYD |
Выход |
Сигнал, управляющий реле. Реле включается при «высоком» уровне этого сигнала. |
|
29 |
DVACC |
Выход |
Импульсный сигнал, формирующий переменную составляющую напряжения проявки магнитного вала. |
|
30 |
PRACC |
Выход |
Импульсный сигнал, формирующий переменную составляющую напряжения заряда фотобарабана. |
|
31 |
PRDCC |
Выход |
ШИМ-сигнал для управления постоянной составляющей напряжения заряда фотобарабана. |
|
32 |
TRNFOT |
Выход |
Импульсный сигнал для формирования отрицательного напряжения на ролике переноса. |
|
33 |
TRPWM |
Выход |
ШИМ-сигнал для управления положительным напряжением ролика переноса. |
|
35 |
FSRD |
Выход |
Сигнал управления симистором схемы управления печкой. Режим работы симистора – ON/OFF. |
|
37 |
TRCRNT |
Вход |
Аналоговый сигнал, уровень которого пропорционален напряжению на ролике переноса. |
|
38 |
THSNS |
Вход |
Аналоговый сигнал от датчика температуры печки. |
|
39 |
CRGSNS |
Вход |
Аналоговый сигнал, уровень которого пропорционален напряжению на ролике заряда. |
|
40 |
TONERS |
Вход |
Сигнал от датчика тонера, который в этой модели не используется. |
|
41 |
AVcc |
Вход |
Питающее напряжение аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера. |
|
42 |
AVR |
Вход |
Опорное напряжение аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера. |
|
43 |
IO |
Выход |
Сигнал регулировки величины тока фаз главного электродвигателя. |
|
44 |
ENBI |
Выход |
Сигнал разрешения работы главного электродвигателя. |
|
45 |
FA |
Выход |
Сигнал, определяющий направление тока фазы А главного электродвигателя. |
|
47 |
FB |
Выход |
Сигнал, определяющий направление тока фазы В главного электродвигателя. |
|
54 |
#RESETI |
Вход |
Входной сигнал «сброса». |
|
55 |
XO |
Выход |
Контакт для подключения кварцевого резонатора тактового генератора микроконтроллера. |
|
56 |
XI |
Вход |
Контакт для подключения кварцевого резонатора тактового генератора микроконтроллера. |
|
59 |
#SI |
Вход |
Данные от форматера, передаваемые в последовательном виде. |
|
60 |
#SO |
Выход |
Данные, передаваемые от микроконтроллера на форматер в последовательном виде. |
|
61 |
#SCLK |
- |
Синхросигналы для передачи последовательных данных между микроконтроллером и форматером. |
|
62 |
#BD |
Выход |
При активизации данного сигнала форматер начинает передачу данных для управления лазером (VDO и #VDO). Сигнал формируется из сигнала #BDI. |
|
63 |
#RESETO |
Выход |
Входной сигнал «сброса» для микросхемы форматера. Формируется по сигналу #RESETI. |
|
64 |
CNT1 |
Выход |
Сигнал управления драйвером лазера. Совместно с сигналом CNT0 задает режим работы драйвера лазера. |
Рис. 1. Пример фрагмента принципиальной схемы платы управления второго уровня (контроллер механизмов)
Версия сайта для слабовидящих