[發明專利]基于CAN總線的嵌入式電子花樣機控制系統

在審

• 申請號: 201410318614.4
• 申請日: 2014-07-04
• 公開（公告）號: CN104122859A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 馬永新;馬火良
• 申請（專利權）人: 深圳市寶捷龍電腦刺繡技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 張明

技術領域

本發明屬于工業生產控制領域，特別是一種基于CAN總線的嵌入式電子花樣機控制系統。

背景技術

隨著工業控制化技術的不斷發展，目前，電子花樣機被廣泛應用于產品圖形縫制領域。它能使傳統的手工花樣得到高速度、高效率的實現，并且還具有多層次、多功能、統一性、完美性的特點，是一種體現多種高新科技的機電產品。

在現有的數控縫制設備中，控制系統一般采用單片機作為系統核心，功能及縫制針跡的范圍較為簡單，只能實施簡單的縫制，如花樣縫、商標縫制以及加固縫，花樣縫制比較單一，無法實現具有層次感的復雜花形縫制功能，難于滿足多元化生產的要求。

因此，有必要提供一種具有較高穩定性和靈活性的電子花樣機控制系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種工業生產控制技術，特別是一種基于CAN總線的嵌入式電子花樣機控制系統。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種基于CAN總線的嵌入式電子花樣機控制系統，所述系統包括連接至CAN總線的上位控制系統及若干下位子節點，所述上位控制系統包括主控單元、顯示裝置以及CAN通訊接口模塊，所述下位子節點為花樣機功能控制模塊，包括主控單元以及CAN通訊接口模塊，所述上位控制系統根據任務需要通過所述CAN總線發送指令和數據至對應的下位子節點，控制所述下位子節點完成所述任務，所述下位子節點產生的數據及反饋信息通過所述CAN總線傳送至所述上位控制系統，通過所述顯示裝置顯示。

在本發明的技術方案中，所述上位控制系統包括通訊模塊、管理模塊、線程模塊及界面設計模塊，所述通訊模塊用于進行CAN接口通訊的初始化、數據接收和發送，所述管理模塊用于設置參數、協調指令下達及管理所述反饋信息，所述線程模塊用于切換各控制模塊狀態，界面設計模塊用于提供人機交互界面。

在本發明的技術方案中，所述上位控制系統的CAN通訊接口模塊包括CAN控制器與CAN收發器,所述CAN控制器為MCP2515控制器，所述CAN收發器為TJA1050收發器，所述上位控制系統的主控單元為S3C2440A微處理器。

在本發明的技術方案中，所述下位子節點包括主程序模塊、CAN初始化模塊、CAN報文發送和接收模塊、控制模塊以及信號反饋模塊。

在本發明的技術方案中，所述下位子節點的CAN通訊接口模塊包括CAN收發器，所述CAN收發器為SN65HVD230DR收發器，所述下位子節點的主控單元為STM32F103VCT6微處理器。

在本發明的技術方案中，所述下位子節點包括主控板模及特種繡裝置板模塊。

在本發明的技術方案中，所述主控板模塊用于根據上位控制系統傳送的花樣文件的控制碼信息，來控制針桿運動，進行縫紉，其包括主軸伺服驅動及電機、XY軸步進驅動及電機，以及壓框、壓腳、剪線、夾線、送料裝置、若干電磁閥、壓框、壓腳、剪線、夾線、執行機構。

在本發明的技術方案中，所述特種繡裝置板模塊用于進行特種繡操作，所述特種繡裝置板模塊包括裝置電機及裝置執行機構。

在本發明的技術方案中，所述主控板模塊包括兩個主控單元、CAN通訊接口模塊、電機驅動模塊、信號反饋模塊以及電磁閥電磁鐵控制模塊，所述兩個主控單元控制分別控制主軸伺服驅動及電機，以及XY軸伺服驅動及電機，所述電磁閥電磁鐵采用效應場管驅動模式控制。

在本發明的技術方案中，所述系統的工作流程為：

步驟a：系統初始化；

步驟b：接收并存儲花樣文件；

步驟c：選擇需要進行刺繡的花樣文件，啟動CAN通訊線程，掃描下位子節點反饋的報文；

步驟d：設定系統功能。

步驟e：啟動執行刺繡；

步驟f：接收并顯示下位子節點反饋信息。

本發明的技術方案提出了一種基于CAN總線的“實時串行式”控制體系的解決方案，通過現場總線技術實現基于32位高性能MCU的實時控制及上下位機的實時通訊。簡化了控制系統，提高了系統的穩定性和靈活性，改善了傳統控制架構的缺點和不足，能夠使電子花樣機具有與繡花機相同的自動繡花功能，達到全自動化控制的目的，滿足多元化生產的要求。

附圖說明

圖1為本發明基于CAN總線的嵌入式電子花樣機控制系統模塊圖。

圖2為本發明下位子節點的主控板模塊的模塊圖。

圖3為本發明基于CAN總線的嵌入式電子花樣機控制系統的工作流程圖。

具體實施方式