D. PETROVIĆ

1. maj 2024.

Upotrebna vrednost mikrokontrolera je ogromna. Koliko god se činilo čudnim, čak i ubogi Arduino Uno sa svojim mikrokontrolerom na 16 megaherca i prstohvatom memorije u stanju je da „pomeri kuću”. Zato ne treba da čudi to što je sposoban i za mnogo „lakše” poduhvate, kao što je štampanje. Da budemo precizniji, štampanje na termalnom papiru. Termalni papir najčešće srećemo kod fiskalnih računa, bar-kodova na parkiralištima, isečaka na naplatnim rampama autoputeva... Zapravo, koriste se svuda.

Termalni štampači se razlikuju u svojoj kompleksnosti, širini termalnog papira koji koriste, ali uglavnom je osnovna mehanika ista. Princip rada se svodi na to da se na papiru, obično bele boje, prikaže tekst, ali i ne samo tekst - može se odštampati bilo šta, pa čak i bitmap slike. Termalni papir je impregniran hemikalijama koje dovode do toga da papir menja boju kada se izloži toploti, a boje mogu biti crna, crvena ili plava. Papir obično ima termo-osetljivi sloj sa jedne strane i samo se ta strana koristi za štampu. Ovaj sloj se, zapravo, sastoji iz više slojeva: smeša leuko (leuco) boje, rastvarač i zaštitni sloj. Mali valjci vuku papir preko glave štampača koja se sastoji iz mreže tačaka koje se greju. Prilikom prolaska papira preko glave štampača, a odabirom tačno određenih tačaka koje će se zagrejati u određenom trenutku, možemo da ispišemo ili iscrtamo šta god poželimo. Da bismo ovo malo ilustrovali, vi možete uzeti i vrh lemilice i pisati po papiru. Skoro kao da tetovirate papir. S tom razlikom da temperatura treba da bude oko 200 stepeni. Na sobnim temperaturama, papiru treba mnogo vremena da potamni, čak i do godinu dana, ali će svakako potamniti. To je razlog zašto „gubimo” fiskalne račune nakon nekog vremena, pa je preporuka da se, zbog važenja garantnih listova, fiskalni isečci fotokopiraju.

Papir, sam po sebi, ostavlja dosta sitne prašine (piljevine) koja se taloži po štampaču, te može da dođe do sitnih kvarova, kao što je proklizavanje vučnih valjčića, sa efektom pisanja preko već ispisanog, što za rezultat donosi besmislen isečak. Mi nećemo da pravimo termalne štampače, pa nećemo mnogo da se upuštamo u njihovu tehnologiju, ali ćemo da povežemo jedan štampač sa Arduino Unom i da probamo da ispišemo nešto.

Nabavili smo termalni štampač sa oznakom QR701. Nemamo podataka o proizvođaču, ali svi znamo da štanc-mašinerija sa Istoka ne brine mnogo o brendu. QR701 se sa mikrokontrolerom povezuje preko TTL (UART) interfejsa. Sam štampač je predviđen za ugradnju u nekakvo veće kućište, kao deo nekog sistema, pa dolazi sa žabicama za pričvršćivanje. Poklopac skladišta za papir otvara se uz pomoć male plastične poluge, a štampač je predviđen za papir širine 58 milimetara. Do poluge su još statusna zelena lampica, kao i taster. Ovaj taster ima dvostruku ulogu: kao taster za izbacivanje papira u koracima, ali i kao taster preko koga će da se odštampa test-strana. Ovo poslednje se postiže kada se taster zadrži pritisnut prilikom uključivanja štampača. Između raznih informacija, najbitnija je „baudrate”, da bismo znali koju vrednost bauda izabrati prilikom komunikacije sa mikrokontrolerom. Naš štampač komunicira preko 9600 bauda.

QR701 pokreće Nation N32G435 mikrokontroler. To je 32-bitni ARM Cortex-M4F MCU, sa radnim taktom od 108 megaherca, 32 kilobajta SRAM-a i 128 megabajta fleša. To je nama potpuno nepoznat komad silicijuma. Sa donje strane se nalazi JST 5p priključak, a uz štampač se dobija odgovarajući kabl. Kabl dozvoljava korišćenje kratkospojnika, te to olakšava posao. Štampač radi na naponima od pet do devet volti, sa preko dva ampera struje, što znači da ne može da se napaja direktno preko našeg Una. Opet, GND napajanja mora biti povezan i sa GND Una, da bi UART komunikacija uopšte mogla da radi. Imamo TX i RX izvode, kao i kontrolni DTR UART izvod koji nećemo da koristimo. Naponska logika Nation MCU-u je 3,3 volta, ali je tolerantan na pet volti, te bez bojazni može da se koristi sa Unom. Koristili smo namensko napajanje (5V/3A), RX štampača povezali sa D5, a TX sa D6; GND spojeni. ATmega328p na Unu ima samo jedan UART, te smo koristili SoftwareSerial biblioteku. Osnovne funkcije štampača koristimo kao kada bismo pisali poruke preko serijskog terminala. Recimo, primer ispod će odštampati jedno „Zdravo Svete!”

#include <SoftwareSerial.h>

SoftwareSerial mySerial(5, 6); //RX, TX

void setup() {

 mySerial.begin(9600);

 mySerial.println("Zdravo Svete!");

 mySerial.println();

 mySerial.println();

 mySerial.println();

}

void loop() {

}

Na ovaj način možemo da ispišemo šta god poželimo. Da, toliko je prosto. Da koristimo, recimo, Megu, kôd bi bio još kraći. Tri „prazna” ispisa služe da bi tekst „pobegao” sa dna štampača, to jest, da bismo ga videli, ali nisu neophodni. Ali, šta ako želimo da menjamo položaj teksta, dimenzije, da tekst podebljamo i slično? Firmver štampača koristi takozvani General Command set instrukcija, koji može da bude u nekoliko različitih formata (ASCII, Decimal, Hexadecimal), u zavisnosti od naših potreba. Sa DFRobot stranica (i.sk.rs/359755) može da se preuzme kompletan set instrukcija. Već na prvim stranama tog dokumenta je tabela sa setovima instrukcija, izdeljena u grupe prema nameni. Grupa Format Setting Command, između ostalog, kaže da se pod rednim brojem 11 nalazi komanda za uključivanje Double Width režima (12 je za isključivanje). Ispod tražimo same komande pod brojem 11 (strana 13-14) i tu pod Hexadecimal imamo „1B 0E n” kôd. Dovoljno je da taj kôd dodamo ispred našeg teksta (mySerial.println(„x1Bx0EZdravo Svete!”);), i to je to.

Vraćanje teksta na standardno ide komandom „1B 14 n”; može i bez propratnog teksta iza (mySerial.print(„x1Bx14”);). Recimo, ako tekst treba da stoji desno, tada koristimo komandu „1B 61 n” gde je „n” propratni parametar za položaj teksta (levo, centar, desno) i za desno je „n=2”.

Ako nećete da gubite vreme sa ovim komandama, postoji Adafruit biblioteka koja može da se preuzme kroz Library Manager, ukucavanjem ključne reči thermal. Biblioteka Adafruit_Thermal nudi nekoliko primera koji nam omogućavaju da upravljamo tekstom kako želimo, koristeći za to pripremljene funkcije. Takođe, možemo da štampamo bar-kôdove, QR kôdove, kao i bitmape. Za bar-kôdove postoji i namenska funkcija koja dosta olakšava stvari. Za konvertovanje bitmapa može da se koristi image2cpp, LCD Assistant ili neki sličan konverter.

Termalni štampač može da se koristi u razne svrhe. Unos teksta koji će se štampati može da bude preko servera, putem predefinisanih opcija (recimo) tasterom, serijskim terminalom ili već bilo kako. Štampač možemo da koristimo za štampanje raznih bar-kôdova i QR kôdova, za razne namene, ne samo u trgovinskoj delatnosti. Cena ovakvih štampača varira, ali ne spadaju u skupe uređaje. Na tržištu se može naći više modela, a ako Adafruit biblioteka ne funkcioniše kako bi trebalo za konkretan model, uvek mogu da se koriste bazični setovi instrukcija, koji programiranje ne komplikuju previše.