基于Android平臺的無線打印模塊設計

摘要：在ARM芯片AT91RM9200上構建了無線打印模塊的硬件平臺，在Android操作系統上完成了軟件平臺的搭建，通過調用Linux內核的CUPS，實現移動終端在Android系統上直接打印文件的功能。
關鍵詞：打印模塊；Android；WiFi；USB

引言
Android作為基于Linux開放性內核的開源智能手機操作系統，為智能手機、平板等移動、嵌入式設備應用提供了便捷的系統級支持，但Android系統目前并不支持常用的USB打印功能，打印機廠家暫時也沒有專門為Android設備提供打印機驅動程序。本文設計了一種新型的基于Android平臺的無線打印模塊，采用移植Linux下相關開源驅動的方式，通過調用Linux內核的CUPS(Common UNIX Printing System)，實現And roid系統上的USB打印功能，為Android系統打開了一條實現USB打印驅動從上層應用到內核配置的通路。

1 系統總體設計方案
本系統設計的嵌入式打印模塊是通過WiFi無線網絡接收客戶機發送來的文件，在液晶屏上顯示打印隊列和打印文件信息，再通過USB接口把需要打印的文件發送到USB打印機上實現打印。總體設計框圖如圖1所示，文件打印數據流程圖如圖2所示。

2 系統硬件設計
嵌入式打印模塊的硬件主要包括：核心處理器、WiFi無線模塊、USB打印功能模塊、液晶顯示模塊等。核心處理器采用的是Atmel公司的AT91RM9200處理器。
為了實現打印模塊與USB打印機的通信，選用Philips公司的ISP1161A1芯片作為USB主機控制器。ISP1161A1的主機控制器部分符合USB1.1規范，支持全速(12Mbi／s)和低速(1．5 Mbi／s)的數據傳輸。ISP1161A1提供兩個下行端口，可與USB打印機進行連接。WiFi無線模塊采用的是G—SKY無線發射模塊，其發射芯片是Realtek公司的RTL8187芯片。液晶采用320×240的LFUBK909XA彩色(256色)點陣圖形液晶模塊，液晶控制器芯片為S1D13503。該液晶屏上帶有觸摸屏，采用觸摸屏控制器FM7843進行A／D轉換，轉換結果輸出到AT91RM9200處理器。系統總體硬件框圖如圖3所示。

存儲器系統提供2 MB的NOR FLASH和16 MB的NAND FLASH來存放BootLoader啟動程序和應用程序。WiFi無線模塊接收無線網絡傳輸的文件，再送到USB芯片的下行口連接的USB打印機實現打印。

3 軟件平臺設計
軟件基于Android平臺，經過精簡移植與交叉編譯完成軟件平臺的搭建，平臺架構如圖4所示。

軟件平臺基于Android實現，人機操作界面采用Java語言編寫，Java語言通過JNI訪問打印框架鏈接庫，再由打印鏈接庫完成與后臺打印服務程序的通信。整體實現遵循Linux系統下的CUPS標準，針對不同型號的打印機提供相應的CUPS打印驅動程序即可完成文件的打印。

4 CUPS打印機驅動程序設計
CUPS作為通用打印系統，默認已支持多種類型的文檔的打印，Linux下的打印流程如圖5所示。