CN102490498A - 嵌入式喷绘机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种嵌入式喷绘机控制系统，其包括数据处理模块及与数据转换模块，其中，数据转换模块包括：用于将所述传感器输出的感测信号予以转换以输出部件状态信号的感测信号转换单元；数据处理模块包括：用于对第一接口接入的控制类数据进行识别，并基于部件状态信号来输出电机控制数据的控制指令处理单元；用于将第二接口接入的图像类数据进行包含格式转换在内的处理，并基于部件状态信号来以输出喷绘数据的图像数据处理单元；所述数据转换模块还包括用于将电机控制数据予以转换以输出电机驱动装置的控制指令的控制指令转换单元；用于将喷绘数据予以转换以输出控制喷绘头驱动单元的控制信号。本发明的优点包括：能提高喷绘作业的速度，且使用方便。

Description

嵌入式喷绘机控制系统
技术领域
本发明涉及喷绘领域，特别涉及一种嵌入式喷绘机控制系统。
背景技术
随着经济的不断发展，市场上水域高品质影像输出、彩色渲染图输出、展览广告设计、地理信息系统(GIS)图输出、大幅面海报打印、户外看板制作等业务的需求量剧增，导致广告业和印刷业对大幅面彩色喷绘机有着很大的需求，具备喷绘质量精美、操作灵活、价格低廉、出图速度快、喷绘模式多样以及能够提供户内、户外等方式的喷绘设备更是炙手可热，然而，现有喷绘机大多存在图像数据传输速度低、喷绘速度低、喷绘精度低、长期工作稳定性不高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种嵌入式喷绘机控制系统，以提高喷绘机的喷绘速度。
为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的嵌入式喷绘机控制系统，包括：数据处理模块及与所述数据处理模块连接的数据转换模块，其中，
所述数据转换模块包括：
感测信号转换单元，用于将所述喷绘机所包含的传感器输出的感测信号予以转换以输出部件状态信号；
所述数据处理模块包括：
控制指令处理单元，用于对第一接口接入的控制类数据进行识别，并基于所述部件状态信号来输出电机控制数据；及
图像数据处理单元，用于将第二接口接入的图像类数据进行包含格式转换在内的处理，并基于所述部件状态信号来以输出喷绘数据，其中，第一接口与第二接口的数据传输速率不同；
所述数据转换模块还包括：
控制指令转换单元，用于将所述电机控制数据予以转换以输出控制喷绘机所包含的电机驱动装置的控制指令，以便所述电机驱动装置驱动电机的运行；及
图像数据转换单元，用于将所述喷绘数据予以转换以输出控制所述喷绘机所包含的喷绘头驱动单元的控制信号，以便所述喷绘头驱动单元驱动喷绘头的运行。
较佳地，所述数据处理模块还包括：解压单元，用于基于压缩感知的图像重建法对所述图像类数据进行解压处理。
综上所述，本发明的嵌入式喷绘机控制系统基于不同接口来分别接入控制类数据与图像类数据，由此可提高数据的处理速度，从而更为快速地完成喷绘作业。
附图说明
图1为本发明的嵌入式喷绘机控制系统的一种优选示意图。
图2为本发明的嵌入式喷绘机控制系统的另一种优选示意图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明的嵌入式喷绘机控制系统1包括数据处理单元11及数据转换单元12。其中，所述数据处理单元11具有第一接口111及第二接口112，第一接口111及第二接口112的数据传输速率不同。所述数据处理单元11还包括控制指令处理单元113与图像数据处理单元114；所述数据转换单元12包括控制指令转换单元121、图像数据转换单元122及感测信号转换单元123。
所述控制指令处理单元113用于对第一接口111接入的控制类数据进行识别，并基于部件状态信号来输出电机控制数据，优选地，所述第一接口采用UART接口。所述控制类数据包括控制电机运行的数据等。所述部件状态信号容后陈述。
所述图像数据处理单元114用于将第二接口112接入的图像类数据进行包含格式转换在内的处理，并基于所述部件状态信号来输出喷绘数据。所述图像类数据包括任何图像数据，优选地，包括栅格化的图像数据、基于压缩感知的图像重建法压缩处理过的图像数据等。优选地，所述第二接口112采用USB接口，例如，USB2.0接口等。
作为一种优选实现方式，所述数据处理模块11采用ARM9核嵌入式单元、具有UART接口的UART电平转换器及具有USB接口的USB接口转换器来实现。例如，所述ARM9核嵌入式单元采用s3c2440电路；所述的UART电平转换器采用MAX3232电路；所述的USB接口转换器采用ISP1581电路等等。
作为另一种优选实现方式，所述数据处理模块儿采用双核处理器来实现等。
所述感测信号转换单元123用于将所述喷绘机所包含的传感器23输出的感测信号予以转换以输出部件状态信号。
其中，所述喷绘机所包含的传感器23包括压电传感器、光纤传感器、光栅传感器等。由此，所述感测信号转换单元123获取的感测信号包括但不限于：测纸传感器信号、压纸传感器信号、线性编码条信号、左右限位信号和液位传感器信号，所述测纸传感器信号表明喷绘机的机架上是否有喷绘材料存在，压纸传感器信号表明机架上的喷绘材料是否被机构压牢，线性编码条信号为字车运动时的编码脉冲，左右限位信号为字车是否失灵到达限位位置的信号，液位信号表明是否需要供墨的信号；进而，所述感测信号转换单元123输出的部件状态信号包括：喷绘机的机架上是否有喷绘材料存在的状态信号、机架上的喷绘材料是否被机构压牢的状态信号、字车运动时的编码脉冲对应的状态信号、字车是否失灵到达限位位置的信号的状态信号、是否需要供墨的状态信号等。
所述控制指令转换单元121用于将所述电机控制数据予以转换以输出控制喷绘机所包含的电机驱动装置21的控制指令，以便所述电机驱动装置21驱动电机的运行。其中，所述电机驱动装置21包括驱动步进电机、直流伺服电机等的驱动装置，相应地，电机包括步进电机、直流伺服电机等。
所述图像数据转换单元122用于将所述喷绘数据予以转换以输出控制所述喷绘机所包含的喷绘头驱动单元22的控制信号，以便所述喷绘头驱动单元22驱动喷绘头的运行。
作为一种优选实现方式，所述数据转换模块12采用FPGA来实现。
作为另一种优选实现方式，所述数据转换模块12采用DSP来实现等。
作为一种优选方式，所述数据处理模块11还包括解压单元115。
当所述第二接口112接入的图像类数据为基于压缩感知的图像重建法压缩处理过的数据，所述解压单元115基于压缩感知的图像重建法对所述第二接口112接入的图像类数据进行解压，随后再由图像数据处理单元112进行格式转换等处理。
本领域技术人员应该理解，压缩感知理论表明：如果信号具有可压缩性(即其在某个变换域中具有稀疏性)，则可以通过一个与变换基不相关的观测矩阵将高维信号投影到一个低维空间上，然后通过求解一个优化问题高概率地重构出原始信号，故基于CS的图像重建算法是通过获取图像在特定空间中具有稀疏性的先验知识，少量采样获得不完整的图像信息，并优化算法直接得到图像在稀疏空间中的K项系数，最后通过对K项系数进行逆变换来重建出原始图像。
使用时，外接设备，例如，控制主机，通过UART接口向上述嵌入式喷绘机控制系统1传送控制用数据(即喷绘作业指令)，并通过USB接口向嵌入式喷绘机控制系统1发送图像类数据(例如，栅格化的图像数据)，所述控制指令处理单元111基于所述喷绘作业指令及感测信号转换单元123提供的部件状态信号来输出电机控制数据，并由控制指令转换单元121将电机控制数据转换后，来控制电机驱动装置，使得喷绘机所包含的电机进行相应作业；同时图像数据处理单元112基于栅格化的图像数据及感测信号转换单元123提供的部件状态信号来输出喷绘数据，并由图像数据转换单元122将喷绘数据转换后，来控制喷绘头驱动单元，从而使得喷绘机所包含的喷绘头进行相应作业，从而完成图像的喷绘。
优选地，当所述控制主机通过USB接口向上述嵌入式喷绘机控制系统1传送的图像数据为基于CS的图像重建法进行压缩处理的数据时，所述解压单元115先采用基于压缩感知(CS)的图像重建法对该些数据进行解压后，再由图像数据处理单元112进行格式转换。
综上所述，本发明的嵌入式喷绘机控制系统由于采用图像类数据与控制类数据通过不同接口来接入，由此能更为快速地完成对两类数据的处理，而且，由第二接口接入的数据为基于CSCS的图像重建法压缩过的图像数据，由此可进一步缩减图像数据的传输量，进而可以从整体上有效提高喷绘速度；而且，本实用新型的结构紧凑、便于维护，使用方便，能实现高速高精度喷绘，控制延迟低，性价比高。
上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (5)

1.一种嵌入式喷绘机控制系统，其特征在于包括：数据处理模块及与所述数据处理模块连接的数据转换模块，其中，
所述数据转换模块包括：
感测信号转换单元，用于将所述喷绘机所包含的传感器输出的感测信号予以转换以输出部件状态信号；
所述数据处理模块包括：
控制指令处理单元，用于对第一接口接入的控制类数据进行识别，并基于所述部件状态信号来输出电机控制数据；及
图像数据处理单元，用于将第二接口接入的图像类数据进行包含格式转换在内的处理，并基于所述部件状态信号来以输出喷绘数据，其中，第一接口与第二接口的数据传输速率不同；
所述数据转换模块还包括：
控制指令转换单元，用于将所述电机控制数据予以转换以输出控制喷绘机所包含的电机驱动装置的控制指令，以便所述电机驱动装置驱动电机的运行；及
图像数据转换单元，用于将所述喷绘数据予以转换以输出控制所述喷绘机所包含的喷绘头驱动单元的控制信号，以便所述喷绘头驱动单元驱动喷绘头的运行。
2.如权利要求1所述的嵌入式喷绘机控制系统，其特征在于：所述数据处理模块还包括：解压单元，用于基于压缩感知的图像重建法对所述图像类数据进行解压处理。
3.如权利要求1所述的嵌入式喷绘机控制系统，其特征在于：所述第一接口包括UART接口；所述第二接口包括USB接口。
4.如权利要求1或2所述的嵌入式喷绘机控制系统，其特征在于：所述数据处理模块采用ARM9核嵌入式单元、具有UART接口的UART电平转换器及具有USB接口的USB接口转换器来实现。
5.如权利要求1所述的嵌入式喷绘机控制系统，其特征在于：所述数据转换模块采用FPGA来实现。
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