Android 蓝牙连接 ESC/POS 热敏打印机打印实例(ESC/POS指令篇)

上一篇 主要介绍了如何通过蓝牙连接到打印机。这一篇,我们就介绍如何向打印机发送打印指令,来打印字符和图片。

1. 构造输出流

首先要明确一点,就是蓝牙连接打印机这种场景下,手机是 Client 端,打印机是 Server 端。

在上一篇的最后,我们从 BluetoothSocket 得到了一个OutputStream。这里我们做一层包装,得到一个OutputStreamWriter 对象:

OutputStreamWriter writer = new OutputStreamWriter(outputStream, "GBK");

这样做主要是为了后面可以直接输出字符串,不然只能输出 int 或 byte 数据;

2. 常用打印指令

手机通过蓝牙向打印机发送的都是纯字节流,那么打印机如何知道该打印的是一个文本,还是条形码,还是图片数据呢?

初始化打印机 :

在每次打印开始之前要调用该指令对打印机进行初始化。向打印机发送这条指令对应的代码就是:

 protected void initPrinter() throws IOException { 
    writer.write(0x1B); 
    writer.write(0x40); 
    writer.flush(); 
 }

打印文本:

没有对应指令,直接输出

protected void printText(String text) throws IOException { 
   writer.write(text);
   writer.flush();
 }

设置文本对齐方式:

对应的发送指令的代码:

  /* 设置文本对齐方式
   * @param align 打印位置 0:居左(默认) 1:居中 2:居右 
   * @throws IOException 
   */ 
  protected void setAlignPosition(int align) throws IOException { 
    writer.write(0x1B); 
    writer.write(0x61); 
    writer.write(align); 
    writer.flush(); 
  }

与初始化指令不同的是,这条指令带有一个参数n。

换行和制表符:

直接输出对应的字符:

 protected void nextLine() throws IOException { 
   writer.write("\n"); 
   writer.flush(); 
 }

 protected void printTab(int length) throws IOException { 
   for (int i = 0; i < length; i++) { 
     writer.write("\t"); 
   } 
   writer.flush(); 
 }

这两个指令在打印订单详情的时候使用最多。尤其是制表符,可以让每一列的文字对齐。

设置行间距:

n表示行间距为n个像素点,最大值256

protected void setLineGap(int gap) throws IOException { 
    writer.write(0x1B); 
    writer.write(0x33); 
    writer.write(gap); 
    writer.flush(); 
}

这个指令在后面打印图片的时候会用到。

3. 打印图片

很多小票上面都会附上一个二维码,用户扫描之后,可以获得更多的信息。因为热敏打印机只能打印黑白两色,所以首先把图片转成纯黑白的,再调用图片打印指令进行打印。

3.1 打印图片指令


这个指令的参数很多,一个一个来说:

  1. m:取值十进制 0、1、32、33。设置打印精度,0、1对应每行8个点,32、33对应每行24个点,对应最高的打印精度(其实这里也没太搞清楚取值0、1或者取值32、33的区别,只要记住取值33,对应每行24个点,后面还有用)
  2. n1, n2 : 表示图片的宽度,为什么有两个?其实只是分成了高位和低位两部分,因为每部分只有8bit,最大表示256。所以 n1 = 图片宽度 % 256,n2 = 图片宽度 / 256。假设图片宽300,那么n1=1,n2=44
  3. d1 d2 ... dk 这部分就是转换成字节流的图像数据了

3.2 图片分辨率调整

如果分辨率过大,超过了打印机可打印的最大宽度,那么超出的部分将无法打印。我试验的这台最大宽度是 384 个像素点,超过这个宽度的数据无法被打印出来。所以在开始打印之前,我们需要调整图片的分辨率。代码如下:

  /**
   * 对图片进行压缩(去除透明度)
   *
   * @param bitmapOrg
   */
  public static Bitmap compressPic(Bitmap bitmap) {
    // 获取这个图片的宽和高
    int width = bitmap.getWidth();
    int height = bitmap.getHeight();
    // 指定调整后的宽度和高度
    int newWidth = 240;
    int newHeight = 240;
    Bitmap targetBmp = Bitmap.createBitmap(newWidth, newHeight, Bitmap.Config.ARGB_8888);
    Canvas targetCanvas = new Canvas(targetBmp);
    targetCanvas.drawColor(0xffffffff);
    targetCanvas.drawBitmap(bitmap, new Rect(0, 0, width, height), new Rect(0, 0, newWidth, newHeight), null);
    return targetBmp;
  }

3.2 图片黑白化处理

因为能够打印的图像只有黑白两色,所以需要先做黑白化的处理。这一部分其实又细分为彩色图片->灰度图片,灰度图片->黑白图片两步。直接上代码:

  /**
   * 灰度图片黑白化,黑色是1,白色是0
   *
   * @param x  横坐标
   * @param y  纵坐标
   * @param bit 位图
   * @return
   */
  public static byte px2Byte(int x, int y, Bitmap bit) {
    if (x < bit.getWidth() && y < bit.getHeight()) {
      byte b;
      int pixel = bit.getPixel(x, y);
      int red = (pixel & 0x00ff0000) >> 16; // 取高两位
      int green = (pixel & 0x0000ff00) >> 8; // 取中两位
      int blue = pixel & 0x000000ff; // 取低两位
      int gray = RGB2Gray(red, green, blue);
      if (gray < 128) {
        b = 1;
      } else {
        b = 0;
      }
      return b;
    }
    return 0;
  }

  /**
   * 图片灰度的转化
   */
  private static int RGB2Gray(int r, int g, int b) {
    int gray = (int) (0.29900 * r + 0.58700 * g + 0.11400 * b); //灰度转化公式
    return gray;
  }

其中的灰度化转换公式是一个广为流传的公式,具体原理不明。我们直接看灰度转化为黑白的函数 px2Byte(int x, int y, Bitmap bit)。对于一个 Bitmap 中的任意一个坐标点,取出其 RGB 三色信息后做灰度化处理,然后对于灰度小于128的,用黑色表示,灰度大于128的,用白色表示。

3.3 逐行打印图片

其实打印图片和打印文本是一样的,也是一行一行的打印。直接上代码吧,注释已经尽量详细了。

  /*************************************************************************
   * 假设一个240*240的图片,分辨率设为24, 共分10行打印
   * 每一行,是一个 240*24 的点阵, 每一列有24个点,存储在3个byte里面。
   * 每个byte存储8个像素点信息。因为只有黑白两色,所以对应为1的位是黑色,对应为0的位是白色
   **************************************************************************/
  /**
   * 把一张Bitmap图片转化为打印机可以打印的字节流
   *
   * @param bmp
   * @return
   */
  public static byte[] draw2PxPoint(Bitmap bmp) {
    //用来存储转换后的 bitmap 数据。为什么要再加1000,这是为了应对当图片高度无法   
    //整除24时的情况。比如bitmap 分辨率为 240 * 250,占用 7500 byte,
    //但是实际上要存储11行数据,每一行需要 24 * 240 / 8 =720byte 的空间。再加上一些指令存储的开销,
    //所以多申请 1000byte 的空间是稳妥的,不然运行时会抛出数组访问越界的异常。
    int size = bmp.getWidth() * bmp.getHeight() / 8 + 1000;
    byte[] data = new byte[size];
    int k = 0;
    //设置行距为0的指令
    data[k++] = 0x1B;
    data[k++] = 0x33;
    data[k++] = 0x00;
    // 逐行打印
    for (int j = 0; j < bmp.getHeight() / 24f; j++) {
      //打印图片的指令
      data[k++] = 0x1B;
      data[k++] = 0x2A;
      data[k++] = 33; 
      data[k++] = (byte) (bmp.getWidth() % 256); //nL
      data[k++] = (byte) (bmp.getWidth() / 256); //nH
      //对于每一行,逐列打印
      for (int i = 0; i < bmp.getWidth(); i++) {
        //每一列24个像素点,分为3个字节存储
        for (int m = 0; m < 3; m++) {
          //每个字节表示8个像素点,0表示白色,1表示黑色
          for (int n = 0; n < 8; n++) {
            byte b = px2Byte(i, j * 24 + m * 8 + n, bmp);
            data[k] += data[k] + b;
          }
          k++;
        }
      }
      data[k++] = 10;//换行
    }
    return data;
  }

4. 总结

用两篇介绍了一个比较冷门的应用,纯粹是因为自己花了很多时间去搞懂原理,所以希望记录下来。尤其是图片打印部分,废了好多纸啊哈哈哈,一个字节操作错误,打印出来就是一堆乱码。感觉和 java 的 .class 文件很像,每一个指令占用多少位,每一位表示什么都是严格规定好的,不能超出也不能缺少。

最后希望能帮到需要的人吧,感觉网上这部分资料还是比较少的。也希望大家多多支持编程小技巧。

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