Всем добрый день. Несколько лет назад мне в руки случайно попал старый списанный кассовый аппарат. Назывался он "Элвес микро-Ф". Т.к. я увлекаюсь электроникой и программированием, в том числе и построением различных устройств на микроконтроллерах, аппарат решил исследовать. Разобрав его я увидел:
- плату с электронной начинкой и микроконтроллером AT89С52 в панельке
- дисплей
- термопринтер
- аккумулятор
- пленочная клавиатура
- два светодиода
Рис.1 Внешний вид кассы
На тот момент у меня уже был опыт создания простеньких устройств с нуля (часы, реле с управлением от СОМ порта и т.п.). Разбираться в готовом устройстве казалось намного сложнее. Для начала я нашел в сети описание этого аппарата, схему, ремонтную документацию. Как оказалось, схем есть несколько, различаются они довольно сильно, хотя называются при этом аппараты практически одинаково. Но в итоге, нужную схему я нашел. Поглядел на нее и понял что по сути устройство кассы не такое уж и сложное.
Мне надо было разобраться в:
- как полегче программировать микроконтроллер чтобы не тягать его туда сюда, то в программатор, то назад в плату
- как наладить обмен с компьютером
- как работать с оперативной памятью (а там стояла последовательная AT24C08)
- как рисовать что-то на дисплее
- как получать нажатия клавиш
- и самое главное! как выводить что-то осмысленное на термопринтер
В данной статье, я расскажу о начале моих работ. Конечная цель — создать из старой списанной кассы термопринтер.
Часть 1
Начало
Вначале я решил отказаться от того микроконтроллера, который стоял в плате. Во-первых, его можно было программировать только на программаторе, которого для этого типа контроллеров у меня еще и не было. Во-вторых, у него было мало внутренней флеш памяти для программ.
Помучавшись с выбором, я остановился на микроконтроллере Winbond w78e58b. Он был в таком же корпусе (plcc44), имел 32Кб памяти программ и больше внутренней статической памяти для хранения переменных, а главное, позволял программировать себя при помощи внутрисхемного программатора, не вынимая его из панельки!
Но и тут была сложность: чтобы начать его программировать, потребовался параллельный программатор для этого типа микроконтроллера, чтобы зашить bootloader, с помощью которого уже потом я бы заливал свои прошивки. Информацию о том, как сделать такой программатор я нашел в интернете, собрал программатор, зашил bootloader!
Далее была еще одна проблема — у данного аппарата не было разъема для подключения к ПК!
Рис.2 Оригинальная плата интерфейса
Хотя как я вычитал в мануалах, платка такая была, причем и заглушки в корпусе аппарата для нее были и разъем на плате, но достать эту платку сопряжения не получалось. На тот момент ее было в продаже нигде, да и денег она стоила нехилых. Тогда я решил изготовить интерфейс самостоятельно. Выломал из корпуса одну заглушку, разобрал розетку от локальной сети с разъемом для RJ45, вырезал этот самый разъем в кусочком платы и вклеил в корпус кассы на термоклей. В результате снаружи стала отлично до щелчка вставляться обычная витая пара! Осталось подключить контакты разъема к микроконтроллеру. Напрямую конечно нельзя, надо через преобразователь уровней, например MAX232. На маленьком кусочке макетной плате разместил саму микросхему, конденсаторы обвязки, припаял проводки. Спаял кабель для подключения к компу из куска витой пары. С одной стороны обычный RJ45 коннектор, с другой DB9 мама для разъема СОМ порта.
Следующая задача была — это найти компилятор, бесплатный и не особо сложный для таких целей. Мне попался keil microvision. Это была какая-то демо версия с ограничением на длину кода. Для моих целей хватало. Первая программа была простая: вывести на комп в терминальную программу просто что-то типа Hello world!
Программу я написал, сложность была только в начальной инициализации портов и служебных регистров. Но поискав в сети примеры, я с этим быстро справился. Далее, я запустил программу
8051IspWriter, которая заливает прошивки. Для того чтобы микроконтроллер перешел в режим залива прошивки, надо было активизировать встроенный bootloader. Как оказалось, это можно сделать, замкнув на землю вывод контроллера перед подачей питания. Какой именно — нашел в даташите на микроконтроллер. Прошивка залилась, после чего я выключил, включил кассу и на экране терминала увидел свой текст! Система работала!
Далее, я решил немного поуправлять самой кассой, а точнее помигать светодиодом. По схеме определил к какой ноге микроконтроллера идет этот светодиод, я написал простейшую мигалку и на кассе стал мигать светодиод! До конечной цели уже стал виден путь!
Выдержки из исходного кода:
void main(void)
{
UCHAR i;
char c;
static int data value;
UCHAR bCassaTypeOld;
UCHAR iNumSymbolsOld;
jmpLDROM=0;
// пишу в порты начальные значения чтобы не спалить термоголовку и шаговик
P0 |= 0x01; // PPWR = 1
P1 |= 0x20; // PM1 = 1
P1 |= 0x40; // PM2 = 1
P3 &= ~0x40; // SI = 0
P3 &= ~0x20; // CLOCK = 0
P3 |= 0x80; // LATCH = 1
P3 |= 0x10; // STBA = 1
P3 |= 0x08; // STBB = 1
// эта процедура из библиотеки для работы с СОМ портом
initUart(BAUD_RATE_19200);
puts("Hello world!");
while(1) ;
}