[发明专利]基于CAN总线的嵌入式电子花样机控制系统

说明书

技术领域

本发明属于工业生产控制领域，特别是一种基于CAN总线的嵌入式电子花样机控制系统。

背景技术

随着工业控制化技术的不断发展，目前，电子花样机被广泛应用于产品图形缝制领域。它能使传统的手工花样得到高速度、高效率的实现，并且还具有多层次、多功能、统一性、完美性的特点，是一种体现多种高新科技的机电产品。

在现有的数控缝制设备中，控制系统一般采用单片机作为系统核心，功能及缝制针迹的范围较为简单，只能实施简单的缝制，如花样缝、商标缝制以及加固缝，花样缝制比较单一，无法实现具有层次感的复杂花形缝制功能，难于满足多元化生产的要求。

因此，有必要提供一种具有较高稳定性和灵活性的电子花样机控制系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种工业生产控制技术，特别是一种基于CAN总线的嵌入式电子花样机控制系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于CAN总线的嵌入式电子花样机控制系统，所述系统包括连接至CAN总线的上位控制系统及若干下位子节点，所述上位控制系统包括主控单元、显示装置以及CAN通讯接口模块，所述下位子节点为花样机功能控制模块，包括主控单元以及CAN通讯接口模块，所述上位控制系统根据任务需要通过所述CAN总线发送指令和数据至对应的下位子节点，控制所述下位子节点完成所述任务，所述下位子节点产生的数据及反馈信息通过所述CAN总线传送至所述上位控制系统，通过所述显示装置显示。

在本发明的技术方案中，所述上位控制系统包括通讯模块、管理模块、线程模块及界面设计模块，所述通讯模块用于进行CAN接口通讯的初始化、数据接收和发送，所述管理模块用于设置参数、协调指令下达及管理所述反馈信息，所述线程模块用于切换各控制模块状态，界面设计模块用于提供人机交互界面。

在本发明的技术方案中，所述上位控制系统的CAN通讯接口模块包括CAN控制器与CAN收发器,所述CAN控制器为MCP2515控制器，所述CAN收发器为TJA1050收发器，所述上位控制系统的主控单元为S3C2440A微处理器。

在本发明的技术方案中，所述下位子节点包括主程序模块、CAN初始化模块、CAN报文发送和接收模块、控制模块以及信号反馈模块。

在本发明的技术方案中，所述下位子节点的CAN通讯接口模块包括CAN收发器，所述CAN收发器为SN65HVD230DR收发器，所述下位子节点的主控单元为STM32F103VCT6微处理器。

在本发明的技术方案中，所述下位子节点包括主控板模及特种绣装置板模块。

在本发明的技术方案中，所述主控板模块用于根据上位控制系统传送的花样文件的控制码信息，来控制针杆运动，进行缝纫，其包括主轴伺服驱动及电机、XY轴步进驱动及电机，以及压框、压脚、剪线、夹线、送料装置、若干电磁阀、压框、压脚、剪线、夹线、执行机构。

在本发明的技术方案中，所述特种绣装置板模块用于进行特种绣操作，所述特种绣装置板模块包括装置电机及装置执行机构。

在本发明的技术方案中，所述主控板模块包括两个主控单元、CAN通讯接口模块、电机驱动模块、信号反馈模块以及电磁阀电磁铁控制模块，所述两个主控单元控制分别控制主轴伺服驱动及电机，以及XY轴伺服驱动及电机，所述电磁阀电磁铁采用效应场管驱动模式控制。

在本发明的技术方案中，所述系统的工作流程为：

步骤a：系统初始化；

步骤b：接收并存储花样文件；

步骤c：选择需要进行刺绣的花样文件，启动CAN通讯线程，扫描下位子节点反馈的报文；

步骤d：设定系统功能。

步骤e：启动执行刺绣；

步骤f：接收并显示下位子节点反馈信息。

本发明的技术方案提出了一种基于CAN总线的“实时串行式”控制体系的解决方案，通过现场总线技术实现基于32位高性能MCU的实时控制及上下位机的实时通讯。简化了控制系统，提高了系统的稳定性和灵活性，改善了传统控制架构的缺点和不足，能够使电子花样机具有与绣花机相同的自动绣花功能，达到全自动化控制的目的，满足多元化生产的要求。

附图说明

图1为本发明基于CAN总线的嵌入式电子花样机控制系统模块图。

图2为本发明下位子节点的主控板模块的模块图。

图3为本发明基于CAN总线的嵌入式电子花样机控制系统的工作流程图。

具体实施方式