Der @ChaosPrinter.

18 04 2013

Wer mir auf Twitter folgt, hat es eventuell schon mit bekommen. Ich habe mal wieder etwas gebastelt. Den @chaosprinter.
Was verbirgt sich dahinter? Ein Thermodrucker, den meisten als Kassenbondrucker bekannt, angeschlossen an einen Raspberry Pi, zur Ausgabe von allem was mir so in den Sinn kommt. Wenn ihr eine Mention an @chaosprinter schreibt, wird sie automatisch ausgedruckt. Ihr könnt es gerne ausprobieren.

tl;dr

Wie kam ich auf die Idee?
Als Knirps war ich in den Ferien hin und wieder mit meinem Paps unterwegs bei ihm auf der Arbeit. Er hat Rohrpost- und Schienenförderanlagen gebaut und gewartet. Die Zentralen dieser Anlagen hatten einen „Fehlerspeicher“ – nicht wie heute in ein paar Speicherchips sondern auf Papier. Speicher war damals viel zu teuer und so hat man einen Thermodrucker eingebaut. Allerdings auch nur eine Sparversion. Das Papier wurde auf einen Metallwinkel gefädelt, vor die Thermozeile gespannt und von einen kleinen Motor wurde das Papier befördert. So konnte man auch nach Wochen noch sehen, wann mal ein Fehler passierte – natürlich nur, wenn Papier eingelegt war.
Solch eine Druckereinheit hatte ich in meinem Bastelfundus – allerdings ist alles in Epoxid vergossen, da kommt man also nicht dran. 

Ein wenig in der Bucht suchen und einige verlorene Auktionen später hab ich dann den Chaosprinter erstanden. Es ist ein Star TSP700 der ersten Generation, mit serieller Schnittstelle. Das Netzteil hat etwas mehr Leistung, schließlich brauch der Drucker bei 24 Volt Spannung knappe 2 Ampere unter Volllast.
Der Drucker hat zwei grundlegende Betriebsarten: „ESC/POS“ und „STAR Line“.

ESC/POS ist ein Standard von Epson, dieser vereinheitlicht die Kommunikation mit POS (Point of Sale) Druckern. Für diesen Modus gibt es auch schon fertige Bibliotheken die man nutzen kann. Doch leider ist der Funktionsumfang im ESC/POS Modus stark eingeschränkt, der Drucker ist nicht mehr der Neuste und unterstützt nur einige Grundfunktionen des Standards.
Der STAR Line genannte Modus ist ein proprietärer Modus von Star, den auch nur 2 Drucker unterstützen. Dafür ist er aber sehr gut dokumentiert und sehr einfach umzusetzen.

Angeschlossen habe ich den Drucker mit einem seriell-USB-Wandler, da der interne serielle Anschluss meines Raspberry Pi bereits mit einem RFID-Reader belegt ist. Die Kommunikation übernimmt eine kleine selbst geschriebene Python-Klasse mit aktuell nicht einmal 200 Zeilen.
Wer sich schon einmal mit den ASCII-Zeichen kleiner 32 befasst hat, dem fällt die Kommunikation mit dem Drucker leicht. Nahezu alle Befehle werden mit „Escape“, ASCII-Zeichen 27 / 0x1B, eingeleitet.
Wenn numerische Parameter, wie z.B. Seitenränder, gesetzt werden müssen, so kann hier die Zahl als Byte-Wert oder als ASCII-Zeichen gesendet werden. Also beispielsweise eine 1 oder „1“ (ASCII 49 / 0x31). Ich nutze in meinem Skript immer den Bytewert, dies funktioniert zuverlässiger als das entsprechende Zeichen.

Es ist auch möglich Grafiken zu drucken. Dazu gibt es zwei Auflösungen, „normal“ und „fine“. Bei normal besteht ein gedruckter Punkt aus 3 Pixeln horizontal und 3 Pixeln vertikal. Fine hingegen erzeugt aus einem zu druckenden Punkt einen Pixel horizontal und drei Pixel vertikal.
Druckbar im Grafikmodus sind maximal 8 Punkte in der Höhe, und 192 Punkte (normal) bzw. 576 Punkte (fine) in der Breite.
Nun besteht ein Bild ja im Normalfall aus mehr als nur 8 Punkten in der Höhe. Gelöst habe ich dies in Python. Die Grafik wird eingelesen, die Farbtiefe herunter gesetzt, so dass nur noch Schwarz-Weiß übrig ist, Grautöne gibt es keine.
Der nächste Schritt skaliert die Bilder, sollten sie zu breit sein, auf die passende Größe.
Im Anschluss wird das Bild abschnittsweise gelesen, immer acht Pixelzeilen auf einmal und auf dem Drucker ausgegeben. Einen ganzen Zeilenvorschub zwischen den Abschnitten kann ich nicht ausführen, sonst würde es Lücken zwischen den gedruckten Abschnitten geben und somit keine zusammenhängende Grafik zustande kommen.
In der Dokumentation finden sich aber auch Befehle, wie das Papier nur einen Bruchteil einer Zeile bewegt werden kann. Somit lassen sich auch größere Grafiken drucken.

Der Drucker unterstützt von Haus aus verschiedene eindimensionale Barcodes. Man sendet nur die Daten und der Barcode wird automatisch erzeugt. QR-Codes kann der Chaosprinter aber auch darstellen, dafür erzeuge ich über eine Python-Bibliothek dynamisch eine Grafik, die sofort im Anschluss gedruckt wird. Dies funktioniert zuverlässig.

Texte gibt man einfacher und schneller im Textmodus aus, allerdings muss man dort mit beschränkten Formatierungsmöglichkeiten auskommen.
Es stehen sechs Schriftgrößen zur Verfügung. Ein Text kann fett, unterstrichen oder invertiert, also schwarzer Hintergrund mit weißer Schrift, ausgegeben werden. Linksbündig, Rechtsbündig und Zentriert sind kein Problem, Blocksatz kann nicht genutzt werden. Man kann den Text auch auf den Kopf stellen sowie von oben nach unten ausgeben. Einen automatischen Zeilenumbruch gibt es nicht. Ist der zu druckende Text länger als die Zeile, wird der Text auf der nächsten Zeile fort gesetzt. Wörter werden hierbei noch am Ende der Zeile begonnen und dann am Anfang der nächsten Zeile vervollständigt.
Solltet ihr in unterschiedlichen Sprachen drucken wollen, auch dies ist kein Problem, der Drucker bringt einige Codepages mit, die aktiviert werden können. Natürlich müsst ihr euch selbst darum kümmern, dass das Encoding eures Textes beim Senden korrekt ist.

Damit man das Papier nicht abreißen muss, gibt es noch einen eingebauten Schneidemechanismus. Dieser schneidet auf Befehl das Papier komplett durch oder lässt in der Mitte einen Steg stehen.

Weitere Funktionen des Druckers, die ich bisher noch nicht genutzt habe, sind die Möglichkeit, ein Logo im Drucker zu hinterlegen und die Benutzung des „Cashdrawer“ Anschlusses.
Die Logofunktion erlaubt es einem eine kleine Grafik im internen Speicher des Druckers zu hinterlegen und später direkt von dort drucken zu lassen. Somit spart man sich die immer wiederkehrende Übertragung dieses Logos.
Der Cashdrawer-Anschluss dient dazu, eine Kassenschublade zu öffnen. Dabei wird ein kurzer Impuls auf Anschluss am Drucker, der als Westernbuchse ausgelegt wurde, gegeben. Diesen Anschluss werde ich bei Gelegenheit mit einem Relais versehen um darüber Lasten schalten zu können.

Im nächsten Teil verrate ich euch dann, wie ich die Anbindung an Twitter gelöst habe.

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Projekte, Projekte, Projekte.

31 03 2013

Ich habe die Weihnachtsfeiertage das Schneefest Ostern genutzt um mal wieder meine liegen gebliebenen Projekte voranzubringen.

Zum Einen ein „Punchcard-Generator“, dieser funktioniert ähnlich dem von GitHub, läuft lokal und kann Git, SVN visualisieren, Mercurial folgt demnächst. Die Tage werde ich mein lokales Repo auch zu GitHub laden. Hier ein Beispiel des Ironblogger-Repos:

Das zweite Projekt ist ein Star TSP700 Bondrucker. Diesen möchte ich an meinen Raspberry Pi anschließen und mit Python ansprechen. Die ersten Grundfunktionen, wie Textausgabe, Papier abschneiden und einzelne Icons drucken funktioniert schon mal. Die Bauteile für den Pegelwandler, da der RasPi nur 3.3V IO-Ports hat, sind auch da. Da wird also wieder mal der Lötkolben geschwungen.





YouTube Jahresrückblick.

18 12 2012

Das Jahr (und die Welt?) geht zu Ende und man kann sich vor all den Rückblicken nicht retten. Kann irgendwann ziemlich nervig sein.

Da kommt der Rewind YouTube Style 2012 gerade recht. Die YouTube-Stars des Jahres 2012 alle zusammen in einem Video. Rockt.