Алгоритм - Учебный центр
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Особенности построения электронных схем управления лазерных принтеров.

Особенности построения электронных схем управления лазерных принтеров.

Современные лазерные принтеры имеют, как правило, двухуровневую систему управления состоящую из платы форматера и одной или нескольких плат управления второго уровня. Для проведения ремонтных работ плат управления принтеров необходимо знание основ построения этих сложных компонентов в объеме, примерно таком же, как и для ремонта системных плат персональных компьютеров.

Платы форматеров

Скорость работы лазерного принтера и его производительность во многом зависят от блока обработки изображения (форматера данных), который предназначен для обработки цифрового изображения, принятого в его оперативную память. Обработка принятого из компьютера изображения может быть очень сложной, например, в лазерных принтерах и цифровых копирах часто используются сложные алгоритмы обработки, обеспечивающие повышенное качество печати за счет сглаживания зубчатых и неровных краев при печати шрифтов, слежения за обеспечением высокой четкости печати векторных элементов; выполняется интеллектуальный анализ типа линий, автоматически различаются фотографии, текст и рисунки в пределах одной страницы; в зависимости от характера задания используются разные алгоритмы печати; осуществляется управление размером точки для обеспечения разрешения класса 2400 dpi из реальных 600 dpi путем пошагового (1-16 стадий) горизонтального контроля размера каждой точки и т. д.

Плата форматера по своему составу аналогична системной плате персонального компьютера (но ее стоимость гораздо выше системной платы, поэтому ее ремонт дает значительную экономию средств. На ней находится достаточно мощный быстродействующий универсальный 32-х или 64-х разрядный микропроцессор с высокой тактовой частотой. Микросхема используемая на форматере обычно является заказной, в качестве ее ядра используется достаточно мощный процессор, кроме того в микросхеме имеется ряд специализированных портов ввода/вывода. Этот микропроцессор и элементы, обеспечивающих его работу, являются основой платы форматера. На плате обычно размещают микросхемы DRAM, ПЗУ с «прошитой» в ней управляющей программой и программой обработки страниц, принятых из компьютера для печати. В памяти форматера хранятся и различные используемые при печати шрифты, стандартные формы, которые необходимо часто печатать. Как правило, форматере имеется возможность расширять объем памяти и поэтому на плате обычно имеются специальные разъемы, в которые и устанавливаются модули расширенной памяти. Результаты «интеллектуальной обработки» в форматере изображения страницы (точечный растр) должны быть преобразованы в аналоговый вид, пригодный для управления включением луча лазера. Это преобразование выполняет цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) блока обработки изображения, который осуществляет управление лазером и преобразует цифровой сигнал изображения в одноканальный аналоговый сигнал управления яркостью свечения лазера на этапе формирования «скрытого изображения».

Современный лазерный принтер немыслим без возможности сохранения его настроек, таких как размер бумаги, выбранный шрифт, качество печати и ряда других. Поэтому на плате форматера, как правило, должна быть микросхема энергонезависимой памяти, которая и предназначена для хранения всех этих установок. Для работы любой микропроцессорной системы естественно имеется кварцевый синхрогенератор, который формирует тактовые импульсы, в соответствии с которыми осуществляются все циклы работы микропроцессора (в большинстве случаев синхрогенератор является встроенным в корпус микросхемы микропроцессора).

Для связи с компьютером, платами второго уровня управления, дополнительными устройствами (например HDD), плата форматера имеет схемы подключения к одному или нескольким стандартным интерфейсам. Наличие жесткого диска в многофункциональном аппарате позволяет существенно сократить длительность подготовительного этапа печати. Обычно диск устанавливается там, где его применение оправдано.

Как правило, в сетевых принтерах используют встроенный жесткий диск, хотя возможно и внешнее подключение. На жестких дисках обычно хранится системная информация, графические файлы, растрированные изображения для печати копий. Применение диска позволяет снизить трафик при больших объемах печати. Обработка данных осуществляется лишь после того, как весь файл поступает на диск. Кроме того, жесткий диск часто применяется для хранения электронных форм.

Эффективность сетевой работы может быть существенно повышена благодаря реализации с помощью жесткого диска таких функций, как конфиденциальная печать (конфиденциальная печать осуществляется после введения смарт-карты в специальное устройство набора кода), печать контрольного экземпляра, резервирование и повторная печать. Конфиденциальная печать задания, находящегося па жестком диске, производится только после того, как владелец пароля наберет персональный идентификационный код на панели принтера. Если жесткий диск отсутствует, задание помещается в оперативную память, но оно может храниться там только до первого сброса принтера, к тому же объема оперативной памяти может не хватить для хранения всего файла. Для заполнения электронных форм на жесткий диск загружают уже обработанную для печати форму, фактически несколько текстовых полей, причем ее структура может быть очень сложной. Форма хранится на жестком диске в растрированном виде, а контекст передается по сети, в результате печать идет практически со скоростью поступления информации. Это удобная функция для печати накладных.

Тиражирование файлов также требует установки жесткого диска. Если на печать отправляется несколько копий документа, то чтобы не загружать локальную сеть, документ один раз посылается на принтер (в оперативную память или на жесткий диск), и там же обрабатывается. С помощью утилиты администрирования и управления жестким диском с компьютера, можно непосредственно из браузера, посмотреть все содержимое жесткого диска, все защищенные файлы, получить доступ к истории печати документа, узнать, когда, кем и сколько раз он был отпечатан, предоставляются практически все возможности, которые имеет пользователь при работе с файлом в среде Windows, вплоть до его удаления. Современные сетевые принтеры - это информационные устройства, которые способны преобразовывать и передавать информацию. Они в состоянии не только распечатать жесткую копию файла, но также принять и разослать ее по множеству адресов.

Платы управления второго уровня

Лазерные принтеры, являясь сложными электромеханическими устройствами, снабжены набором механических и электронных узлов, датчиков, переключателей, сенсоров, соленоидов, которые управляют и обеспечивают контроль процесса работы аппарата, сообщают микроконтроллеру второго уровня о состоянии отдельных его узлов. Управляют всеми процессами в аппарате электронные компоненты, которые располагаются на печатных платах.

Основой для построения главных плат управления второго уровня являются специализированные микро-ЭВМ называемые микроконтроллерами. Микроконтроллеры являются основой схем управления многих современных промышленных устройств и приборов.

Самой главной особенностью микроконтроллеров, с точки зрения конструктора-проектировщика, является то, что с их помощью легче и зачастую гораздо дешевле реализовать различные схемы управления различных устройств и аппаратов, в том числе лазерных принтеров, МФУ и копировальных.

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.

Центральное процессорное устройство (ЦПУ) является основой любого микроконтроллера. Оно принимает из памяти программ коды команд управляющей программы из ПЗУ, декодирует их и выполняет. ЦПУ состоит из регистров, арифметико-логического устройства (АЛУ) и цепей управления.

Память управляющих программ (ПЗУ). Здесь хранятся коды команд управляющей программы, последовательность которых формирует программу для микроконтроллера, реализующую алгоритм работы аппарата на втором уровне управления.

Оперативная память. Здесь хранятся переменные управляющей программы (константы, определяющие предельные значения температуры, временных интервалов; фиксируются состояния датчиков, переключателей, клавиш пульта управления аппарата и буферизируется информация для вывода на индикаторы пульта (дисплей); результаты вычислений и у большинства микроконтроллеров здесь расположен стек.

Тактовый генератор. Формирует тактовые импульсы для системы, генератор определяет скорость работы микроконтроллера.

Цепь сброса. Осуществляет начальный «сброс» системы. Эта цепь служит для правильного запуска микроконтроллера.

Последовательный порт – последовательный интерфейс микроконтроллера, который позволяет обмениваться данными с внешними устройствами (и форматером) при малом количестве проводов (возможны и другие интерфейсы SPI, I2C и др.).

Цифровые порты ввода/вывода. С помощью этих портов микроконтроллер принимает сигналы с цифровых датчиков (типа «включен/выключен») и выдает управляющие сигналы на исполнительные механизмы аппарата

Таймер. Используется для отсчета временных интервалов.

Сторожевой таймер. Это специальный таймер, предназначенный для предотвращения сбоев программы. Процессор с определенным интервалом записывает в сторожевой таймер константу и таймер начинает отсчет заданного временного интервала. Если программа не перезапишет в него константу до истечения определенного интервала времени, сторожевой таймер досчитает до нуля и выдаст сигнал в цепь сброса, которая осуществляет начальный «сброс» системы перезапустит микроконтроллер. Таким образом, программа должна давать сторожевому таймеру сигнал — все в порядке. Если она этого не сделала, значит, по какой-либо причине произошел сбой.

Аналоговые порты ввода/вывода. Обеспечивают прием аналоговых сигналов с датчиков (температуры и датчиков количества тонера и др.) и вывод аналоговых сигналов, определяющих, например, изменение смещения на узле проявки.

Запуск и управление источниками питания, блока HVT тоже осуществляется сигналами от микропроцессора, находящегося на плате второго уровеня управления.

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.

 

 

Лицензия