[實(shí)用新型]一種棉花異纖分揀機(jī)控制系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120111850.0
• 申請日: 2011-04-15
• 公開（公告）號: CN202075606U
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海濤;張聚偉;張松燦;徐迎曦;袁瀾
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 陳浩

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及棉花異纖分揀機(jī)控制，具體的說，是一種基于多嵌入式微控制器的棉花異纖分揀機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在棉花采集過程中，原棉中混入大量的異性纖維。異性纖維(簡稱異纖)會影響布面的質(zhì)量和染色的效果，因此如何清除異性纖維已成為棉紡織業(yè)的重要工序之一。

大多數(shù)現(xiàn)有的異纖清除設(shè)備使用工控機(jī)作為主控制器，通過PCI總線擴(kuò)展圖像采集卡，執(zhí)行圖像處理程序，確定異纖位置，驅(qū)動清除設(shè)備，完成異纖的清除。在異纖清除機(jī)中，棉花圖像的采集和清除裝置運(yùn)行的時間間隔必須是確定的。然而，在工控機(jī)上安裝的Windows操作系統(tǒng)安裝并不是實(shí)時操作系統(tǒng)，所以異纖的識別和清除命令的發(fā)送之間的時間間隔并不是確定的。在這種情況下，即使系統(tǒng)正確識別了異纖，但并不能保證正確的清除。可見，系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作的原因是由于現(xiàn)有控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法不能保證系統(tǒng)在正確的時間發(fā)出正確的操作命令。

為此，一些研究開人員提出了基于嵌入式微控制器的異纖分揀機(jī)，但多使用一片DSP微控制器完成全部功能，難以保證控制的實(shí)時性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種基于多嵌入式微控制器的棉花異纖分揀機(jī)控制系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有采用單個DSP的系統(tǒng)難以保證實(shí)時性的問題。

為實(shí)現(xiàn)實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型的一種方案是：一種棉花異纖分揀機(jī)控制系統(tǒng)，包括：用于控制驅(qū)動裝置進(jìn)行異纖清除功能的單片機(jī)；用于執(zhí)行異纖識別算法的DSP處理器，所述DSP處理器輸出連接所述單片機(jī)，將運(yùn)算得到的異纖位置信號輸送到單片機(jī)；用于與上位機(jī)通訊的ARM處理器，所述ARM處理器依次連接MAC模塊、PHY模塊與上位機(jī)；所述DSP處理器與ARM處理器均連接有各自的SDRAM；ARM處理器與DSP處理器通訊連接，在初始化時，ARM處理器將每幀圖像行數(shù)發(fā)送給DSP處理器；用于連接工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸接口，該數(shù)據(jù)傳輸接口連接反序列化處理電路，該反序列化處理電路輸出像素時鐘信號、圖像數(shù)據(jù)信號、幀有效信號及行有效信號；幀有效信號和行有效信號用于實(shí)現(xiàn)ARM處理器、DSP處理器、單片機(jī)的同步；圖像數(shù)據(jù)信號通過數(shù)據(jù)總線分別連接第一SRAM與第二SRAM，第一SRAM與第二SRAM分別對應(yīng)連接DSP處理器與RAM處理器；像素時鐘信號連接一個計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)輸入端，該計(jì)數(shù)器的輸出端通過地址總線分別連接所述第一SRAM與第二SRAM，計(jì)數(shù)器的溢出觸發(fā)信號連接一個觸發(fā)器的時鐘輸入端，該觸發(fā)器的輸出端分別連接所述第一SRAM與第二SRAM的高位地址線。

進(jìn)一步的，所述計(jì)數(shù)器為10位計(jì)數(shù)器。

進(jìn)一步的，所述第一SRAM與第二SRAM均為11位雙端口SRAM。

進(jìn)一步的，圖像數(shù)據(jù)信號為24位圖像數(shù)據(jù)，通過24位數(shù)據(jù)總線分別連接第一SRAM與第二SRAM的低24位數(shù)據(jù)線，所述第一SRAM與第二SRAM的高8位數(shù)據(jù)線接地。

進(jìn)一步的，所述10位計(jì)數(shù)器輸出通過10位地址總線連接所述第一SRAM與第二SRAM。

進(jìn)一步的，所述觸發(fā)器為JK觸發(fā)器，工作在反轉(zhuǎn)模式。

進(jìn)一步的，所述DSP處理器與ARM處理器通過SPI總線通訊連接。

進(jìn)一步的，所述用于連接工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸接口還連接有LVDS/COMS電平轉(zhuǎn)換電路，該LVDS/COMS電平轉(zhuǎn)換電路連接所述ARM處理器的串行口；從上位機(jī)發(fā)出的攝像機(jī)參數(shù)調(diào)整命令通過所述ARM處理器、LVDS/COMS電平轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)傳輸接口發(fā)送到工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)。

進(jìn)一步的，所述用于連接工業(yè)數(shù)字?jǐn)z像機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸接口為MDR26接口。

本實(shí)用新型采用了三塊微控制器，包括ARM、DSP及單片機(jī)。ARM處理器通過網(wǎng)絡(luò)將幀圖像數(shù)據(jù)傳至上位機(jī)，使操作者可以根據(jù)圖像質(zhì)量調(diào)整攝像機(jī)參數(shù)，并告知DSP處理器每幀圖像的行數(shù)；DSP處理器專用于執(zhí)行異纖識別算法，并將異纖位置告知單片機(jī)；單片機(jī)完成異纖的清除以及其余功能。采用本實(shí)用新型的系統(tǒng)，能夠采集棉花圖像信號，傳送到上位機(jī)用以調(diào)整攝像機(jī)，保證圖像質(zhì)量，并在運(yùn)行時根據(jù)采集的圖像信號識別異纖并予以清除。三塊微控制器相互分工配合，不僅解決了系統(tǒng)的實(shí)時性問題，而且系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

附圖說明??

圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)的棉花異纖分揀機(jī)控制系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。