本文采用基于嵌入式ARM微处理器的嵌入式主控制器为核心控制板,以嵌入式Linux为操作系统,辅助以外围接口电路和PCIO4总线端口扩展板的电脑绣花机控制系统解决方案,降低了开发的时间成本,提高控制系统的整体性能。本文主要完成了电脑绣花机电控系统外围接口电路的设计,同时对基于CPLD的PC104总线端口扩展板作了初步设计,取得了以下成果:
(l)根据换色部分的机械构造设计了针位置检测电路,可以准确地检测到当前刺绣的针位信息,此针信息以8421码及时送到主控制电路。当刺绣时遇到换色代码或者手动换色时,将当前针位与设定的针位进行对比,同时读取半回转信号,从两个方面保证了换色的准确性,同时设计了换色电机的正反转、制动电路。通过对换色电机的控制以及对针位置信息的检测,实现了正、反两个方向的换色,并且能够确保准确换色到位。
(2)设计了剪线电机、勾线电机和扣线电磁铁的控制电路,通过对它们的控制,扣线、剪线、勾线三个动作相互配合,很好地实现了绣花机的自动剪线动作。自动剪线提高了绣花机的工作效率,减少了花样上的线头,让刺绣出来的花样更加平滑。
(3)通过分析断线机理设计了断线检测电路,绣花机在刺绣时如果发生断线,断线检测电路就会立即产生一个断线中断信号,收到该中断信号后,主控制电路就会让主轴电机立即停车,提高了绣花机的工作效率。根据绣花机控制需要设计的机头电磁铁控制电路,可以确保绣花机的各个机头独立工作。
(4)通过拨码开关实现了对机头工作状态的选择,并且通过双色LED指示灯显示机头的工作状态,在漏绣的情况下通过对机头电磁铁的控制,实现了回退补绣。
(5)采用当前流行的CPLD技术来设计PC104总线的端口扩展板,满足了控制设备的高速通信,增强了整个绣花机电控系统的保密性,并且将减少电路的开发难度和经济成本,还有利于将来电控系统的升级换代。