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来传纸条吧
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2022-08-30
之前有两个分别叫喵喵机和咕咕机的热敏打印机产品，里面最有趣的功能就是传纸条。可
是喵喵机的传纸条功能不知道为什么下线了，产品主打变成了学生错题打印机。不过这个
功能也不难实现，所以这里就用Telegram机器人和POS打印机自己做一个。
## 申请Telegram机器人
首先打开BotFather，用/newbot命令申请创建机器人，如图：
输入完名字和ID之后会得到一个令牌（token），需要存下来。
## 选购POS打印机
市面上的POS打印机以热敏打印机为主。但是热敏打印机有两个缺点：
- 热敏纸上的涂层是一种低毒材料
- 热敏纸过几周之后就会褪色
但是好处是便宜：
此外还有针式的小票打印机，只需要普通纸带，也不会褪色，常用于发票打印。可价格却
也高出不少：
具体选哪种就见仁见智了。这些打印机都是通过USB口和计算机连接，在软件层面看都是一
样的。
## 测试打印机
这里我选了在Linux操作系统下使用打印机。因为Linux比较适合嵌入式系统，可以用树莓
派这样的低功耗单板电脑。此外，Linux内核里面是自带USB打印机驱动的，比Windows还要
方便。用USB线把打印机连接到电脑上之后，用dmesg命令可以查看设备信息：
$ sudo dmesg |grep -i printer
[ 2.249791] usb 2-2.1: Product: USB PRINTER
[ 2.249792] usb 2-2.1: Manufacturer: Printer
[ 3.826349] usblp 2-2.1:1.0: usblp0: USB Bidirectional printer
dev 4 \ if 0 alt 0 proto 2 vid 0x0483 pid 0x070B
如上述命令所示，新增了`usblp0`的打印机设备。此时`/dev/usb`目录下也会出现一个字
符设备：
$ ls -l /dev/usb/
total 0
crw-rw---- 1 root root 180, 0 Aug 29 05:16 lp0
然后把这个设备的所有者改成成自己：
sudo chown $USER:$USER /dev/usb/lp0
向这个字符设备中输入文本就可以开始打印了：
echo "The quick brown fox jumps over the lazy dog." > /dev/usb/lp0
如果需要输入中文的话要留意，现在国内的热敏打印机大部分都是只支持GBK字符集的，需
要做编码转换：
echo "我能吞下玻璃而不伤身体。" | iconv -i utf-8 -t gbk > /dev/usb/lp0
操作系统重启之后设备的所有者会恢复成root，需要修改udev配置:
echo -e KERNEL=="lp0", \ SUBSYSTEM=="usbmisc", \ ACTION=="add", \ OWNER="$USER", \ GROUP="$USER" \ | sudo tee -a /etc/udev/rules.d/99-perm.rules
## 编写Telegram机器人
写Telegram机器人的话还是Python糊起来最容易！
首先下载Telegram机器人库：
sudo pip3 install python-telegram-bot
本来讲道理应该用`virtualenv`之类的工具，不过我这里图省事直接全局安装了。
然后是代码：
# 这里需要改成之前申请的令牌
TOKEN='xxxxxx'
import logging
from time import localtime, strftime
from telegram import ForceReply, Update
from telegram.ext import Updater, CommandHandler, MessageHandler, Filters
logging.basicConfig(
format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s',
level=logging.INFO
)
def printer_output(content):
# 需要以GBK编码打开设备文件
with open('/dev/usb/lp0', 'w', encoding='gbk') as fp:
fp.write(content)
def start(update, context):
user = update.effective_user
update.message.reply_text('来传纸条吧！')
def print_msg(update, context):
if update.message.text is None or update.effective_user is None:
update.message.reply_text('错误: 不支持的消息类型')
return
user = update.effective_user
name = user.first_name
if user.last_name is not None:
name = name + ' ' + user.last_name
# 忽略名字里面的非GBK字符
# 或者可以遍历一下字符串，把非GBK字符变成口口口
name = name.encode("gbk", errors='ignore').decode("gbk")
if user.username is not None:
name = name + ' @' + user.username
content = '-------------------------\n'
content = content + 'from: ' + name + '\n'
content = content + 'date: ' + strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", localtime()) + '\n\n'
content = content + update.message.text
content = content + '\n-------------------------'
content = content + '\n\n\n\n'
try:
printer_output(content)
except Exception as e:
update.message.reply_text('纸条传送失败: ' + str(e))
return
update.message.reply_text('已送达')
if __name__ == '__main__':
updater = Updater(TOKEN)
dispatcher = updater.dispatcher
start_handler = CommandHandler('start', start)
dispatcher.add_handler(start_handler)
dispatcher.add_handler(MessageHandler(~Filters.command, print_msg))
updater.start_polling()
updater.idle()
因为国内的网络问题，机器人没有办法直接连上Telegram的API服务器，所以这里要用代理，
最方便的是`proxychains-ng`：
# RedHat系：
$ sudo yum install proxychains-ng
# Debian系
$ sudo apt-get install proxychains-ng
然后修改配置文件`/etc/proxychains.conf`，在ProxyList这一节加上你的代理地址和端
口，例如socks5一般是用localhost的1080端口：
[ProxyList]
# add proxy here ...
# meanwile
# defaults set to "tor"
socks5 127.0.0.1 1080
最后运行机器人：
proxychains -q python3 bot.py
顺利的话，一个可以传纸条的打印机应该就已经可以工作起来了。
## 总结和进阶
到这里，这个传纸条的功能还很有限，只能打印GBK编码的字符文本，如果需要更复杂功能，
可以看一下python-escpos。市场上几乎所有的POS打印机都是用 ESCPOS协议和计算机交互
的。利用ESCPOS协议中的图片打印功能，可以打印条形码、二维码、图片，都是可以实现
的。
对于UTF-8编码的文本，如果包含韩文、emoji等不属于GBK字符集的字符，也可以用图片打
印的功能来间接实现：自己先在电脑上渲染成图片，然后再打印。
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