浆纱特性测试仪控制器研制.pdf
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1、浆纱特性测试仪控制器研制 李伟 浙江工程学院信息电子分院,杭州,3 1 0 0 3 3 ) 摘要:介绍浆纱特性测试仪控制器的 殳汁蟓理,分析其硬件、软件的结构,芹荆造主耍电蹄的设计,给出软件的丰要流程图。 关键词:测试仪控制器浆纱特性研制 中图法分类号:瑙1 0 36 2 文献标识码:A 在织物曲料的生产 二艺中,纱线上浆是一个重 要的环节,上浆质黾的好坏直接影响面料的质量。目 前国内的浆纱特性测试仪器几乎都依赖进u ,但价 格昂贵。因此在纺织行业中,很多企业检验I :浆纱线 的质量仅凭经验用视觉和手感来判别,只能定性地 粗略鉴别质量,难以精确定量。检测手段的不完善不 可避免地会影响成品面料的
2、质量。冈此浆纱特性测 试仪研发有必要而且很重要,并具有广阔的应用前 景。文中介绍的浆纱特性测试仪采用单片微机控制, 能定量地检测浆纱的耐磨性和质量的稳定性,为浆 纱质量测评提供较完善的手段。 1 系统原理及构成 浆纱特性测试仪的工作过程是:被测纱线( 1 0 根为一批) 同定在仪器的机架上,施加一定张力后与 一副可在机架导轨上作往复运动的刀片相接触,在 电机的驱动下,刀片作往复运动,这时纱线就与刀片 摩擦而逐步磨损直至断线,断线时的刀片往复运动 次数( 磨损数据) 即反映了被测浆纱的特性。控制器 的基本功能是:1 ) 选择试验样本:根据被测纱线的特 性选择每次试验样本的大小,最小1 批( 1
3、0 根) ,最大 5 批( 5 0 根) ,通过人机对话可在l 批一5 批之间选 择。2 ) 速度调节:根据被测纱线的耐磨性调节电机转 速。3 ) 状态及数据显示:在线实时显示测试数据( 可 随时切换) 和仪器的工作状态。4 ) 数据检测:检测、记 录每一被测浆纱的磨损数据。5 ) 数据处理:“一次试验 完成后,进行处理数据,计算出性能指标。6 ) 测试数 据的传输:根据需要可把试验数据通过串L I 送给微 机保存。7 ) 测试仪的启、停控制。8 ) 掉电保护功能:控 制器存测试过程中断电,然后重新上电启动,系统能 从掉电处继续运行,保证本次试验不中断。 根据以j 一的分析,设计的控制器硬件系
4、统结构 框图见图l 。单片机采用功能强、功耗低、控制灵活、 性能价格比高的A T 8 9 I 5 2 作为控制器核心,以适应 本系统软硬件对c P U 内部资源的需求,它的工作电 压为2 7 v 6 v ,系统充分利用了单片机资源,使外 围电路配置非常简单,提高了仪器的可靠性。外围电 路主要有:断线检测、电机调速及启停控制、磨损计 数检测、显示接口、键盘、R s 一2 3 2 通信接口、掉电保 护等电路组成。P 0 P 2 三个8 位口全部用作I 0 口, P 2u 和p 0 o 、P o 1 用于检测十根被测浆纱的断线信 号。系统的键盘采用独立式按键,P 0 2 P o 7 作键 盘接口。P
5、 1 口用于电机的停启、调速和速度指示,P 3 口的州T O 、T o 检测掉电信号和磨损计数处理。用串 行输入的显示接口芯片P s 7 2 1 9 作显示接口,I 】s 7 2 1 9 是一个高性能、低价格的多位I E D 显示器驱动器, 它采用节省I o 口的同步串行外设接口( s P I ) ,可方 便地与单片机接口,同时能驱动8 位工E D 显示器,显 示亮度可数字控制,每位都具有闪烁功能控制。 P 3 5 、P 3 6 、P 3 7 畸分别P s 7 2 1 9 的串行数据输入信 号T ) l N 、时钟信号c L K 和装入信号L o A D 相连。串行 端L 】的R x D 1
6、x D 与P C 机串口连接时,选用一片 M A ) ( 2 3 2 芯片作逻辑电平转换。系统设置显示器6 位,前2 位( 状态特征显示器) 显示状态或当前批 次、当前被显示的线号,后4 位( 数据显示器) 显示 被显示线号的实时数据。控制器设置键如下:启停 键( 用来命令系统启动或停止测试) ;样本选择( 选择 试验样本的大小) ;选择被显线号( 实时选择当前显 示的线号) ;性能指标显示( 切换本次试验数据的性 圈l 系统结构框图 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the
7、watermark 能指标( 平均值均方差的显示) ;电机速度选择( 电 机转速分4 档,低、中、中高、高,通过该键选择速 度) ;暂停键( 用于暂时停止继续运行) 。 2 主要电路设计 2 1 信号检测电路 系统要检测的信号包括:1 0 路纱线的断线信 号、刀架移动的位置信号( 即磨损次数) ,这两种信号 均以高低电平反映不同的状态,采用相同的检测电 路。其原理是利用红外发送接收对管,将其安装在与 被测纱线相连的小铁片两边或刀架的滑片两边,小 铁片和滑片上均开有一长槽,平时红外发光管的光 线被小铁片和滑片遮挡,当断线或刀架往复移动时, 红外光会通过长糟,在接收管的输出端便产生一个 电平变化,
8、经放大整形送人单片机的P 2 、P o 口或P 3 口的T o 输入端。检测电路结构图如图2 所示。 日川阼 图2 检测电路结构图 2 2 掉电保护电路 仪器在工作时,如发生突然断电,控制器必须有 系统工作状态的保护功能,在电源恢复后,系统能从 断点处继续运行,使试验能不间断地连续进行。该系 统不设专用的掉电保护R A M ,而是利用A T 8 9 L v 5 2 单片机的掉电状态,在其片内R A M 中保存断点数 据。掉电保护由电源监视和掉电保护两部分电路组 成。电源监测电路选用T L 7 7 0 5 c P 芯片,由于系统全 采用c M ( 坞i 茁= 片,f 临界电压( v c c )
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