专利名称：一种基于can总线的数字化折页机预置驱动单元的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种数字化折页机预置单元驱动单元模块，属于印刷设备领域。
背景技术：
折页机是一种重要的印后设备，它的作用是将已印制好的印刷品纸张按照一定方 式折叠成所需要的规格。在进行折页前，需要根据折页模式调整折刀或栅栏的挡规位置。而 国产的折页机自动化程度较低，折页模式的调整主要依靠操作人员手工完成，每种折页模 式有十几个调整位置，导致调整周期较长，并易造成纸张的浪费
实用新型内容
本实用新型提供了一种数字化折页机预置驱动单元模块电路，该驱动模块可以接 受PC机控制系统下发的调整指令，并根据指令标识确定具体执行的步进电机然后完成相 应电机的运动驱动，从而实现挡规位置的自动调整。为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。本预置驱动单元包括单片 机、电平转换电路、CAN总线驱动、时钟电路、复位电路和拨码开关电路。所述的单片机设置 有CAN通讯接口和用于与步进电机驱动器相连接的PWM脉冲输出端其中单片机作为系统的核心控制部件，主要完成各种信号的接收及分析处理，并通过 输出端口发送输出信号。电平转换模块作为单片机和限位开关的连接电路，与单片机的外部中断连接，单 片机通过电平转换电路接收限位开关信号；一方面向限位开关提供电源，同时接收限位开 关信号并发送到单片机中断接口，以判断机构运动是否到位。CAN总线驱动是系统的数据接口，内部与单片机的CAN通讯接口连接，外部与PC 机、其它驱动单元连接，单片机通过CAN通讯接口与外部设备进行通讯。时钟电路与单片机相连，将时钟信号传送给单片机。复位电路与单片机相连，发送复位信号使单片机系统进行初始化，清除系统错误， 以确保预制模块电路稳定可靠工作。拨码开关电路与单片机相连，为单片机设置CAN标识位，设置驱动单元编号，可使 多个驱动单元同时工作。本实用新型以单片机为主控制芯片，进行相关的数据处理及指令发送工作。利用 拨码开关电路设置驱动单元编号，以此确定CAN接口标识号。利用CAN总线技术设计的接 口电路与PC机通过CAN通讯卡进行通讯，一方面保证系统的稳定可靠，另一方面可方便地 实现系统的扩展。预置点的增减不受现有系统限制，只需增加一个驱动单元模块，设置标识 号即可完成系统的扩展，由于体积小，便于安装，无需特定的电控柜，CAN通讯与其他通讯方 式相比，只需简单的数据线连接即可。本实用新型具有以下优点1)本实用新型提供的驱动单元模块可适用于大部分 数字化折页机的折页模式自动调整的需要；2)通过CAN总线接口，驱动单元模块连接方便，扩展简单；3)使用单片机开发，成本低廉，体积小，方便模块的安装；4)拨码开关方便驱动 单元标识号的设定，使调整节点的扩展不受驱动单元限制。
图1本实用新型的结构图图2本实用新型的电路原理图图3电平转换电路图图4本实用新型的主程序框图图5CAN通讯电路图6本实用新型的步进电机模块流程图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明如图1所示，驱动单元模块主要由PIC单片机、限位开关电平转换电路、拨码开关 电路、CAN接口电路、时钟电路、复位电路、光隔电路等组成。本实例通过CAN接口电路接收PC机下发的驱动指令，由单片机进行数据处理并发 送控制脉冲驱动电机运转到指定位置。当单片机接收到复位指令时，持续给电机发送运转 指令，直到接收到限位开关信号停止电机运转，完成调整机构的复位工作。如图2所示，本实例采用PIC18F2580单片机为主控制器，辅以低功耗的晶振芯片、 CAN通讯芯片、拨码开关芯片实现驱动单元编号设置及数据的接收和发送。IB2405LS电源 模块连接24V开关电源和单片机，实现单片机5V电源供电。电平转换电路连接在步进电机和单片机之间，实现步进电机反馈信号24V电压的 转换，以适应单片机5V电压要求；同时电平转换电路利用光电隔离芯片TLP521-2实现两端 信号的隔离，使系统不受外部信号干扰，转换电路图如图3所示。如图5所示，本实施例采用的是CAN总线的串行总线结构，采用PIC18F2580单片 机为主控制器，辅以光电隔离芯片TLP521-2，CAN通讯模块，步进电机驱动芯片来实现折页 机挡规和栅栏的调整。本实例利用Mornsim公司的IB2405LS电源模块为CAN通讯模块提供 5V供电电压，并使CAN通信模块与外部电源的隔离，使系统工作稳定。高速光电耦合6N137 芯片处于PIC18F2580单片机内部集成的CAN总线控制器和CAN总线驱动器PCA82C250之 间，以提高系统的可靠性和抗干扰性。CAN总线驱动器为系统的接口电路，外部连接在CAN总线上，与其它CAN通讯模块 通讯，如图1所示；内部与单片机的CANTXl管脚和CANRX管脚相连，通过单片机程序实现 CAN的通信协议从而进行上位机和驱动模块的数据通信，如图2和图5所示。本实施例的主程序框图如图4所示，系统上电后，先进行初始化设置，包块板号 (为CAN通讯提供栈号)、CAN模块初始化(信息发送的帧格式，波特率等)、PWM脉冲的频 率，以及读取系统存储的上次工作结束时的挡规的位置，然后进入等待状态。如果上位机有 预置信息发送，则进入预置处理程序。预置处理程序主要完成上位机发送的挡规目标位置 与当前位置的比较，从而决定移动距离和步进电机的旋转方向，最后转换成为脉冲数发送 给步进电机驱动器。如果是复位信息，发送指令使电机向固定方向连续运转，直到触发限位开关，步进电机停转，完成复位。步进电机模块流程图如图6所示，本模块采用的是台湾东方马达股份有限公司的 CRK系列步进电机，采用单脉冲输入方式，具体操作是使用两根信号控制线，一根输入脉冲， 另外一根控制方向，如果为高电平，电机顺时针旋转；如果为低电平，电机逆时针旋转。本实施例的使用方法首先对系统内所有的驱 动单元进行编号，然后通过拨码开 关设置各驱动单元的编号；最后脉冲输出端与步进电机的驱动单元连接，CAN接口并联到 PC机输出的CAN通讯线上即可实现驱动单元的布置 。
权利要求一种基于CAN总线的数字化折页机预置驱动单元，其特征在于包括单片机、电平转换电路、CAN总线驱动、时钟电路、复位电路和拨码开关电路，所述的单片机设置有CAN通讯接口和用于与步进电机驱动器相连接的PWM脉冲输出端其中电平转换电路与单片机的外部中断相连接，单片机通过电平转换电路接收限位开关信号；CAN总线驱动与单片机的CAN通讯接口相连接，单片机通过CAN通讯接口与外部设备进行通讯；时钟电路与单片机相连，将时钟信号传送给单片机；复位电路与单片机相连接，发送复位信号使单片机系统进行初始化；拨码开关电路与单片机相连接，为单片机设置CAN标识位。
专利摘要本实用新型是一种数字化折页机预置单元驱动单元模块，属于印刷设备领域。本模块包括单片机、限位开关电平转换电路、CAN总线驱动、时钟电路、复位电路和拨码开关电路。限位开关电平转换电路与单片机外部中断相连接，单片机通过限位开关电平转换电路接收限位开关信号。CAN总线驱动与单片机的CAN通讯接口相连接，单片机通过CAN通讯接口与外部设备进行通讯。时钟电路与单片机相连，将时钟信号传送给单片机。复位电路与单片机相连接，发送复位信号使单片机系统进行初始化。拨码开关电路与单片机相连接，为单片机设置CAN标识位。本实用新型可以适用于大部分数字化折页机的折页模式自动调整的需要，并且成本低廉，体积小，方便模块的安装。
文档编号G05B19/042GK201569895SQ200920246610
公开日2010年9月1日 申请日期2009年10月16日 优先权日2009年10月16日
发明者张乃龙, 张跃明, 李太亮 申请人:北京工业大学