HR-I电子提花机控制器的设计.pdf
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1、第3 1 卷第3 期纺织学报V 0 1 3 1 ,N o 3 2 0 1 0 年3 月J o u r n a lo fT e x t i l eR e s e a r c hM a r 2 0 1 0 文章编号:0 2 5 3 9 7 2 1 ( 2 0 1 0 0 3 - 0 1 1 5 0 4 H R - I 电子提花机控制器的设计 吴朝阳1 ,苏俊1 ,陈淑侠2 ,芮延年3 ( 1 南通大学机械学院,江苏南通2 2 6 0 1 9 ;2 南通职业大学机械学院,江苏南通2 2 6 0 0 7 ; 3 苏州大学机电学院,江苏苏州2 1 5 0 2 1 ) 摘要针对如何快速地改变花形,废除纹板
2、,减少资金和材料浪费等问题,在研究和分析国内外电子提花技术的 基础上,提出一种低成本的电子提花控制技术方案,以代替机械提花机。以单片机A T m e g a l 2 8 为核心,利用C A N 总线传输提花数据,实现数据远距离的传输,利用A T m e g a l 6 接收C A N 总线上的数据,在中断信号作用下通过同步 串行口把数据分发到各个组件上,信号经过功率放大,驱动电磁阀,用提针控制经纱沉浮。该系统经现场测试,可 实现无差错数据传输,可靠性好,抗干扰性强,能方便地改变花形,满足织造要求,从而提高生产效率。 关键词 A T m e g a l 2 8 ;提花机;C A N 总线;控制器
3、;数据传输;S J A l 0 0 0 中图分类号:T S2 7 3 5文献标志码:A D e s i g no fH R - Ie l e c t r o n i cj a c q u a r dm a c h i n ec o n t r o l l e r W UZ h a o y a n 9 1 ,S UJ u n l ,C H E NS h u x i a 2 ,R U IY a n n i a n 3 ( 1 S c h o o lo fM e c h a n i c a l ,N a n t o n gU n i v e r s i t y ,N a n t o n g ,J i
4、 a n g s u 2 2 6 0 1 9 ,C h i n a ; 2 S c h o o lo fM e c h a n i c a l ,N a n t o n gV o c a t i o n a lC o l l e g e ,N a n t o n g ,J i a n g s u 2 2 6 0 0 7 ,C h i n a ; 3 C o l l e g eo fM e c h a n i c a la n dE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g ,S o o c h o wU n i v e r s i t y ,S u z h
5、o u ,J i a n g s u2 1 5 0 2 1 ,C h i n a ) A b s t r a c tF o rr a p i dc h a n g eo fp a t t e r na n da b a n d o no fj a c q u a r dc a r d ,r e d u c t i o no ft h ew a s t eo ff u n d sa n d m a t e r i a l s ,t h i sp a p e rp r o p o s e dal o wc o s te l e c t r o n i cj a c q u a r dc o n t
6、 r o lt e c h n o l o g ya i m i n gt oi nr e p l a c eo ft h e m e c h a n i c a lj a c q u a r db a s e do na n a l y s i so fd o m e s t i ca n df o r e i g ne l e c t r o n i cj a c q u a r dt e c h n o l o g y T h eM C U A T m e g a l 2 8i su s e da st h ec o r e ,j a c q u a r dd a t at r a n
7、s m i s s i o ni sa f f e c t e db yC A N b u s ,t h u sr e a l i z i n gl o n g d i s t a n c et r a n s m i s s i o no ft h ed a t a T h eM C UA T m e g a l 6r e c e i v e st h ed a t af r o mC A N b u s ,a n dd i s t r i b u t e s d a t at ot h ej a c q u a r dM o d u l e st h r o u g hs y n c h
8、r o n o u ss e r i a li n t e r f a c e su n d e re x t e r n a li n t e r r u p t e ds i g n a l T h e a m p l i f i e ds i g n a ld r i v e st h ee l e c t r o m a g n e t i cv a l v ea n dt h ej a e q u a r dl o o mc o n t r o l st h em o t i o no fi n d i v i d u a l w a r py a r n T h eo n s i
9、t ee x p e r i m e n t ss h o wt h a tt h es y s t e mi sc h a r a c t e r i z e db yn o n e l T o rd a t at r a n s m i s s i o n , g o o dr e l i a b i l i t ya n da n t i i n t e r f e r e n c e ,r a p i da n dc o n v e n i e n tc h a n g eo fp a t t e r n ,s a t i s f a c t i o ni nw e a v i n g
10、 r e q u i r e m e n t ,a n dr a i s i n gt h ep r o d u c t i v i t y K e yw o r d sA T m e g a l 2 8 ;j a c q u a r dm a c h i n e ;C A N - b u s ;c o n t r o l l e r ;d a t at r a n s m i s s i o n ;S J A l 0 0 0 目前,以英国B o n a s 、法国S t a u b l i 、德国G r o s s 公 司所研制的电子提花机最具代表性,但其昂贵的价 格让国内多数企业望而生畏。
11、国产提花机大多数是 国外提花机的仿制品,采用嵌入式方案。2o 或单片 机控制方案旧。4 - ,但是他们在功能和稳定性上无法 与国外同类产品相比,同时,磁盘形式的花型文件输 入时间过长,并且电子盘由于反复的拷贝删除操作 产生的碎片和垃圾文件都让用户难以接受p ,此类 电子提花机不太适应国内绝大多数小剑杆织机使 用。本文提出了一种低成本的电子提花控制技术的 方案,研究其通信接口、数据存储技术,设计了控制 电路和实时控制软件,以期设计出一种能够方便、实 用,可靠性高,用电子纹板代替机械纹板的电子提花 机控制器。 收稿日期:2 0 0 9 0 6 一1 8修回日期:2 0 0 9 1 2 0 2 基金
12、项目:南通科技局资助项目( 2 0 0 8 S 8 9 3 6 ) 作者简介:昊朝阳( 1 9 7 0 一) ,男,博士生。主要研究方向为机电一体化技术及纺织设备。E - m a i l :e w z y 0 8 0 8 s i n a c o r n 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 1 1 6 纺织学报第3 1 卷 电子纹板中的花型数据是0 与1 的点阵J ,当 数据为1 时,磁铁通电吸合提针提起经纱,纱线将从 经纱下面穿过,当数据为0 时,
13、电磁铁不通电,不吸 合,提针不提经纱,纬纱从经纱上面穿过,从而形成 花样,使织物具有凹凸立体感。电子提花与机械提 花相比,结构较为简单,花型控制更为灵活可靠。本 文基于单片机( A T m e g a l 2 8 ) + C A N 总线( S J A l 0 0 0 ) + 单片机( A T m a g e l 6 ) 的方式来进行电磁选针。 1 硬件电路设计 整个控制器结构框图见图1 。系统以单片机 A T m e g a l 2 8 为核心,A T m e g a l 2 8 为基于A V RR I S C 结构的8 位低功耗C M O S 微处理器,具有1 2 8K 字节 的系统内可编
14、程F l a s h 、4K 字节的E E P R O M 、4K 字 节的S R A M 、5 3 个通用I O 口。利用I O 扩展U S B 接 口,C A N 总线接口,显示、键盘接口,存储器接口等。 A T m e g a l 6 同为基于A V RR I S C 结构的8 位低功耗 C M O S 微处理器,具有8K 字节的系统内可编程 F l a s h 器件,与A T m e g a l 2 8 同为高密度非易失性内 存技术生产。图2 为主控板中U S B 接口电路、存储 器电路原理图。 系统中U S B 接口采用C H 3 7 5 的芯片,内置U S B 存储设备协议,沁恒公
15、司提供子程序库只占5K B 图1 提花机控制系统图 F i g 1 C o n t r o ld i a g r a mo fj a c q u a r ds y s t e m l U s 嗽口H 卜 刍 A T m e g a l 2 8 州s P 图2U S B 接口、时钟、存储器电路原理图 F i g 2 C i r c u i ts c h e m a t i cd i a g r a mo fU S Bi n t e r f a c e , c l o c k ,m e m o r ye l e c t r i cc i r c u i t 空间,占用3 2 个字节的内部R A M
16、 和5 1 2 个字节的 外部R A M 。在系统中利用具有S P I 接口的 T 4 5 D B 4 0 1 B ( 1 6 M ) 存储器,数据掉电非易失,在软件 的支撑下,利用U S B 接口芯片把U 盘的数据拷贝到 A T 4 5 D B 4 0 1 B 中,用此芯片来存储花型数据。 A T 4 5 D B 0 4 1 B 外围电路非常简单,可以很方便地与 A T m e g a l 2 8 连接。S O 、S I 、S C K 、C S 分别与 A T m e g a l 2 8 的c s ( P B l ) 、M O S I ( P B 2 ) 、M I S O ( P B 3 )
17、 、 S C K ( P B 4 ) 相连,通过串行输出( S O ) 和串行输入 ( s I ) 进行数据读和写J 。由串行时钟( S C K ) 对读 写进行控制,读写最高速率为2 5M B s ,完全能够满 足数据实时读写的要求。 C A N 的应用范围从高速网络到低成本的多线 路网络。它采用线性总线结构,多主工作方式,具有 点对点、一点对多点及全局广播接收传送数据的功 能p 1 。本文设计的C A N 总线通讯模块由4 部分组 成,分别为微处理器、C A N 通信控制器S J A l 0 0 0 、高 速光耦6 N 1 3 7 、总线收发器8 2 C 2 5 0 。A T m e g
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