专利名称：内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于针织机械数控技术领域，尤其是涉及一种结合步进电机控制技术、总线技术和一体化设计技术的内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器。
背景技术：
圆纬机是一种纬编针织机械，是针织行业的主要机械设备之一，主要用于生产T恤、内衣、羊毛衣等服装和产业用布。由于它产量高、工艺流程短、原料适用性广等特点，在坯布等单面平针织物的生产上广泛使用。由于圆纬机编织质量与于多种因素有关，密度调节便是其中一种影响因素，而圆纬机密度调节必须具有无极微调功能，所以控制器选用步进电机驱动，同时圆纬机的成圈路数多，有些甚至达到64路，因此圆纬机密度调节驱动控制器必须具有总线通讯功能，而电路板的模块化设计和一体化设计也能减少多路驱动器带来的接线难度。
发明内容为了克服现有圆纬机密度调节驱动控制装置的抗干扰性能较差、通用性差、可靠性较差、接线困难的不足，本实用新型提供一种密度调节更可靠，降低了接线的难度，同时也具有很强的抗干扰性和通用性的内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器。本实用新型为解决上述技术问题采用的技术方案为一种内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，所述控制器包括ARM微处理器、掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路，所述ARM微处理器与掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路连接，所述步进电机驱动电路与步进电机连接，所述步进电机的零位检测端与所述零位检测电路连接，外接电源与电源转换模块连接，所述CAN收发器与CAN总线连接，所述CAN总线与多路内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器连接。进一步，所述步进电机驱动电路为MOS管桥式电路。再进一步，所述步进电机为两项四线混合式步进电机。所述ARM微处理器、掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路集成在一块小型电路板上，所述小型电路板通过法兰盘安装在步进电机上。本实用新型的技术构思为本实用新型采用两相四线混合式步进电机实现圆纬机的密度调节，通过CAN总线通讯方式实现密度调节驱动控制器与圆纬机主控层之间的通讯，以ARM为处理器实现对步进电机的控制，通过ARM芯片IO 口直接控制MOS管组成的桥式驱动电路实现对步进电机的运动控制。该系统提高了步进电机运行的稳定性使圆纬机的密度调节更可靠，降低了接线的难度，同时也具有很强的抗干扰性和通用性等特点。本实用新型具有的有益效果是本实用新型实现圆纬机密度调节驱动控制器与步进电机的一体化设计，该系统不仅提高了通讯的稳定性，还使系统布线简单、安装方便，而且步进电机运行时的干扰大大减少，加强了圆纬机密度调节的可靠性。
图1是本实用新型内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器原理框图；图2是本实用新型内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器与步进电机的安装。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。如图2所示为本实用新型内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器与步进电机的直接安装方式。如图1所示，一种内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，包括ARM微处理器、掉电保存模块，步进电机驱动电路、接口电路、电源转换电路以及零位检测电路。ARM微处理器通过其内部集成的CAN控制器与收发器实现与圆纬机主控层之间的通讯，同时其内部集成的FLASH模块实现数据的掉电保存功能；由MOS管组成的桥式驱动电路实现对步进电机的运动控制；电源电路为驱动控制器上所有元器件供电；接口电路包括了电源的输入、GND，CAN总线接口 CANH与CANL，还有步进电机的四个接口 A1、B1、A2、B2以及其他必要接口。以下详述本实用新型内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器的控制方法第一步，圆纬机主控制层通过CAN总线传输CAN指令到圆纬机密度调节驱动控制器。第二步，圆纬机密度调节驱动控制器的ARM微处理器芯片接收并解析CAN指令。第三步，ARM微处理器芯片依据解析完成的CAN指令执行相关操作，如通过ARMCortex-MO微处理器IO 口直接控制MOS管组成的桥式驱动电路实现对步进电机的运动控制，以达到圆纬机密度调节目的；利用零位检测电路反馈零位信号到CPU实现步进电机的定位控制；设置CAN波特率、站点并保存至ARM微处理器集成的FLASH中；设置步进电机驱动相关数据；将步进电机运行数据保存至FLASH中；查询步进电机的参数等功能。第四步，ARM微处理器根据接收到的CAN指令选择是否通过CAN总线发送返回指令。第五步，重复第一、二、三、四步。
权利要求1.一种内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，其特征在于所述控制器包括ARM微处理器、掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路，所述 ARM微处理器与掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路连接，所述步进电机驱动电路与步进电机连接，所述步进电机的零位检测端与所述零位检测电路连接，外接电源与电源转换模块连接，所述CAN收发器与CAN总线连接，所述 CAN总线与多路内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器连接。
2.如权利要求1所述的内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，其特征在于所述步进电机驱动电路为MOS管桥式电路。
3.如权利要求1或2所述的内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，其特征在于所述步进电机为两项四线混合式步进电机。
4.如权利要求1或2所述的内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，其特征在于所述ARM 处理器、掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路集成在一块小型电路板上，所述小型电路板通过法兰盘安装在步进电机上。
专利摘要一种内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器，所述控制器包括ARM Cortex-M0微处理器、掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路，所述ARM Cortex-M0微处理器与掉电保存模块，步进电机驱动电路、CAN收发器、电源转换电路以及零位检测电路连接，所述步进电机驱动电路与步进电机连接，所述步进电机的零位检测端与所述零位检测电路连接，外接电源与电源转换模块连接，所述CAN收发器与CAN总线连接，所述CAN总线与多路内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器连接。本实用新型提供一种密度调节更可靠，降低了接线的难度，同时也具有很强的抗干扰性和通用性的内嵌式圆纬机密度调节驱动控制器。
文档编号G05B19/414GK202886937SQ20122052419
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者彭来湖, 胡旭东, 黄肖华, 汤炜, 郭波锋 申请人:浙江理工大学, 杭州旭仁纺织机械有限公司