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diylxy/ESP32-Paperang-Emulator

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ESP32 Paperang Emulator

用ESP32 DIY 热敏打印机,模拟Paperang/喵喵机通信协议,可以通过蓝牙连接手机,接收、打印Paperang APP/喵喵机APP/作业帮APP发送的打印数据

提示 2021-8-28

这个版本过于不完善,我也在尝试制作2.0版,但是因为学业原因可能需要很久,所以推荐两个优秀的二次开发项目,如果资金充足可以考虑:

Mao喵喵机热敏打印机--樱猫
喵喵机-热敏打印机-改--freedom789
因为我比较菜,又要考虑兼容性问题,所以就没有画fpc,这个项目就当是模板吧。这里给各位二次开发者一些建议:
电池最好更换为2节串联,不要用原版升压芯片,或者电池加超级电容,不然带不动;
电机驱动可以考虑a4988驱动芯片,不要采用恒压驱动的方式,那样的话电机会非常热;
原版电路mos管驱动可能有问题,但是能用,这个保护电路不可以省略,不然上电esp32某些引脚默认会上拉或下拉,stb就会激活,烧出一条黑线;
esp32不需要wrover,根据我的计算60k缓冲区足够打印1m长,把ps_malloc改成malloc就行。
欢迎大家二次开发并开源,只要注明一下原作者就可以。
下面是正文


封面

Bilibili视频链接


** 3D模型可能不适合你的打印头,如果打印头尺寸与3D模型相差太大建议重新设计3D模型 **

注意事项/调试过程

** 注意:以下内容必须认真阅读,否则可能会出现各种问题,甚至烧坏打印头 **

PCB上的SDA接打印头的SI

已经确认STB5 STB6不能作为输出引脚,ADC和KEY没用到,可以按照视频说明接到那两个引脚上

如果下载程序时不能自动复位可以在ESP32的EN脚对地并联一个20uf以上的电容

如果觉的好别忘了Star :)

焊接

焊接时按照元器件从小到大顺序焊接,焊接完成后先检查是否有短路、虚焊、漏焊元件等情况(可以不焊接CP2104和自动复位电路,PCB后面预留有烧录程序用的测试点)

PCB焊接完成后不要立刻焊接打印头测试,先连接电池和开关,将电位器指针调至中间,闭合开关,用万用表直流50V或20V档位测量 VH+ 与 GND 之间的电压,并缓慢调节电位器,逆时针旋转升压,顺时针旋转降压。直到输出电压略小于打印头加热元件额定电压,然后焊接打印头。VH+ 可调节的范围:VBAT - 28V,最好不要将电位器调到两端。

我使用的打印头的额定电压为7.2V,型号为三星SMP640, 可作参考


将libraries文件夹与esp32开发板安装目录下的libraries文件夹合并,这个文件夹的位置:

Windows,一般在

C:\Users\Admin\AppData\Local\Arduino15\packages\esp32\hardware\esp32\1.0.4\libraries

Linux,一般在

~/.arduino15/packages/esp32/hardware/esp32/1.0.4/libraries

修改了官方库的缓冲区大小

编译/连接/上传

开发板选择ESP32_Wrover_Module,认真核对Printer.ino开头部分的的配置是否符合打印头,然后上传。

上传完成后,如果听到蜂鸣器响1短声,说明启动正常,且 ESP32 的 PSRAM 工作正常。

打印测试

在APP中连接打印机,打印一行文字,如果打印过程中打印机中途停止转动、打印速度过慢、文字颜色过深或像素点形状不规则,请立刻(2秒内)断开开关检查程序配置、电路连接、打印纸上的图案串口输出信息中是否有“ERROR”字样(有就说明有丢包现象),这些信息有助于排错。因为ESP32复位后需要一段时间自检,然后配置IO口。如果开关断开不及时很容易烧坏打印头

默认打印头步进电机转4步,打印机走纸一像素的距离,如果发现打印的文字长度过长过扁,请修改startPrint函数中的goFront1()函数出现位置和次数,这个函数的作用是使打印头步进电机走1步

如果打印正常,就可以把它固定进3D打印的盒子里了

最后,祝大家一次成功(上面说的错误很容易修复,基本都是丢包或配置不当造成的),没有信心可以准备两个型号相同的打印头,用其中一个测试好后换另外一个打印头装盒,这样可以保证打印机做好后打印效果最好。

有什么解决不了的问题或 代码/PCB 的bug请发Issue或PR。建议直接私信作者Bilibili @小李电子实验室 UID:213123506,开学后每三周检查一次私信和评论


文件列表:

文件夹名 描述
3D-Model 3D模型
images 一些图片
libraries 库文件
PCB PCB工程文件和GERBER文件
Program Arduino 程序文件
Python (仅作备份)Python程序

打印头资料

一些已找到资料的打印头,到资料来源处直接搜索型号就行

打印头型号 资料来源
JX-700-48R 百度文库
JX-700-02 百度文库
SMP640 这个repo的images目录,只有引脚定义

目前就找到这些比较常见的,淘宝上综合排的靠前,价格<20元的。实在不行到官网上看看没准也可以找到,欢迎提交PR补充

第一脚可以参照电机位置,写着类似A+ A- B+ B- 或AP AM BP BM AN BN之类的引脚一般在电机一侧


这个3D模型可以装下长小于68mm的打印头机芯,和PCB的长相同,小一点没关系。打印头机芯高不能超过30mm,否则请重新设计外壳3D模型,不是特别难,我用的工具是Tkinkercad,直接搜就行

在找资料过程中的一些发现

中崎AB-58KII、芯烨XP-58IIIA、精芯JX-700-48R引脚数相同,排线外观相似(前两个的排线一模一样,连分叉的位置都一样,第三个的排线上也就多了两条引出空脚的铜箔,前两个是悬空)

大多数打印头的加热电压(VH)为7.2V,峰值为8.5V

我搜到的所有<20元的57mm热敏打印头都是SPI接口,一个数据锁存控制引脚和六个Strobe引脚(用于选通部分打印头),分辨率每行384点

物料清单

名称 数量 备注
热敏打印头(机芯) 1 先找资料后购买
ESP32-Wrover 1 是Wrover系列就行,否则焊不上去
Type-C接口 1
贴片蜂鸣器 封装:5020 1 可选
TC1508S芯片 1
SX1308芯片 3 防止调过头,多买两个
CP2104 QFN24 1 可选,USB转串口芯片,不会拖焊QFN可以买焊锡膏吹焊,PCB如果没订钢网不建议买瓶装的,太干不好用。拖焊技巧:一大坨助焊剂,干它就完了
3362电位器 100K 1
AON6512 N-MOS QFN-8 1 或者一坨锡连接DS极,这里的mos感觉没什么用,可能是电路有问题,拆了直接连起来不影响使用
XC6206P332 (或者662k) SOT23-3 1 3.3V LDO
SS8050 SOT23-3 10 可能用不了这么多,但是一般都是几十个一起卖。SS8050>S8050,可以直接代换
10k电阻 0603 一组(不是64) 一般至少卖50个
200欧姆电阻/200R 0603 一组 同上
LTC4054 SOT23-5 1 锂电池充电管理芯片
LED 0603 >5 颜色随意,多买几个防止焊坏
1N5822 1
2.2K电阻 0603 >2
1UF电容 0603 一组
0805 电容 1 绿波用,大亿点没关系,耐压>=10V
锂电池+保护板 1 可以是18650,刚好放得下。最好用动力电池
船形开关 10x15mm 1 用别的开关也行。我的这个模型开关孔和USB孔要自己看好PCB安装位置切,或者改模型。一是因为每个人的电池和打印头大小可能不同,开孔位置不固定,二是3D打印机直接打印容易凹陷,我又不想加支撑
... ... 应该没什么了,LED限流电阻都用200欧没问题,0603电容全部用1uf

参考资料链接

喵喵机折腾记-ihcblog

hansel163-paperang_printer

先整理这么多吧