[發明專利]一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統

有效

• 申請號: 201310508762.8
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103612287A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 陳富林;湯永俊;郭亞奎;楊杏;周霏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B27B5/29
• 分類號: B27B5/29
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：該系統包括ARM主處理器模塊、FPGA協處理器模塊、控制用電機模塊以及驅動用電機模塊；所述的ARM主處理器模塊包括ARM主控制器單元、觸摸液晶屏單元、第一通訊接口、開關量輸入輸出單元；所述的FPGA協處理器模塊包括FPGA核心板和第二通訊接口；所述的控制用電機模塊包括縱靠尺定位交流伺服電機單元、鋸片角度及高度調整直流推桿單元和磁柵尺單元；所述的驅動用電機模塊包括主鋸片電機單元、劃線鋸片電機單元；所述鋸片角度及高度調整直流推桿單元和磁柵尺單元分別與FPGA協處理器模塊相連接，縱靠尺定位交流伺服電機單元、主鋸片電機單元、劃線鋸片電機單元分別與ARM主處理器模塊的開關量輸入輸出單元相連接；磁柵尺單元實現對鋸片角度及高度調整直流推桿單元的鋸片高度方向和鋸片角度方向AB相脈沖信號采集，所述鋸片角度及高度調整直流推桿單元實現對兩路直流推桿進行位置PID控制；所述縱靠尺定位交流伺服電機單元實現對推臺鋸的縱靠尺的自動定位調整，所述ARM主處理器模塊通過第一通訊接口與FPGA協處理器模塊的第二通訊接口通訊，主鋸片電機單元、劃線鋸片電機單元用于讀取主鋸片電機和劃線鋸片電機的工作狀態信號。

2.根據權利要求1所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述的控制用電機模塊還包括夾具夾緊控制直流電機單元，所述夾具夾緊控制直流電機單元與ARM主處理器模塊的開關量輸入輸出單元相連接，用于實現電動夾具的夾緊松開控制。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述ARM主控制器單元為S3C6410芯片。

4.根據權利要求3所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述第一通訊接口包括第一RS485接口，所述第二通訊接口包括第二RS485接口，所述ARM主處理器模塊通過第一RS485接口與FPGA協處理器模塊的第二RS485接口相通訊。

5.根據權利要求4所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述第一通訊接口還包括RS232接口、RJ45接口、USB接口和嵌入式WIFI控制模塊中一種或者任意幾種組合。

6.根據權利要求1或2所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述開關量輸入輸出單元通過光耦隔離與夾具夾緊控制直流電機單元、縱靠尺定位交流伺服電機單元、主鋸片電機單元和劃線鋸片電機單元相連接。

7.根據權利要求1或2所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述磁柵尺單元和鋸片角度及高度調整直流推桿單元采用光耦隔離與FPGA核心板相連。

8.根據權利要求1或2所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：所述的鋸片角度及高度調整直流推桿單元包括兩路直流電機驅動器和兩個直流推桿。

9.根據權利要求4所述的一種基于ARM和FPGA的推臺鋸控制系統，其特征在于：FPGA核心板還包括寄存器模塊、細分整形模塊和辨向計數模塊，FPGA核心板通過第二RS485接口電路獲得ARM主處理器模塊的用戶設置信息，并存儲在寄存器模塊中；同時磁柵尺單元反饋回來的鋸片高度方向和鋸片角度方向AB相脈沖經過細分整形模塊、辨向計數模塊形成直流推桿當前位置信息也存儲在寄存器模塊中；然后用戶設置信息與當前位置信息經過FPGA內部PID控制模塊產生可以對直流推桿驅動器直接輸入的方向Dir信號，并且經過FPGA內部PID控制模塊以及脈寬調制電路PWM產生模塊形成可以對直流推桿驅動器直接輸入的PWM；實現對鋸片角度與高度的全閉環位置控制。