CN105926175A - 一种缝纫设备控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种缝纫设备控制系统，包括人机交互板、分开设置的电源板及主控板；主控板包括中央处理器CPU及与所述中央处理器CPU连接的电机驱动模块、状态监测模块，中央处理器CPU并通过I2C总线连接检测当前环境温湿度数据的温湿度传感器与RTC时钟模块；所述中央处理器CPU通过驱动总线连接人机交互板上的人机交互模块，所述中央处理器CPU连接外围电路、存储器IC并通过UART串行总线连接串口转接无线接口，所述中央处理器CPU连接USB端口电路，所述电源板上的电源通过供电线路连接所述电机驱动模块、状态监测模块、温湿度传感器、串口转接无线接口、USB端口电路、外围电路、存储器IC。本发明可以实现对缝纫设备远程控制及管理，具有重要的生产实践与现实意义。

Description

一种缝纫设备控制系统
技术领域
本发明属于缝纫设备控制技术领域，具体涉及一种缝纫设备控制系统。
背景技术
工业缝纫机控制过程是机修工和操作工均通过操作面板输入缝纫工艺参数确定缝纫机各个部件机构的运动特性，包括对缝纫机电控制器的"参数设置"、"动作执行"等；现在大部分的工业缝纫机都是将这两种操作集中在一个操作面板中完成。工业缝纫机如包缝机目前的控制一般是通过操作面板手动操作以实现，无法通过远程进行数据的传送以及指令的接收，智能化程度较低，因此，开发一种可以远程控制缝纫机的控制系统，具有重要的生产实践与现实意义。
发明内容
本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种缝纫设备控制系统。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种缝纫设备控制系统，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；所述主控板包括中央处理器CPU以及与所述中央处理器CPU连接的电机驱动模块、状态监测模块，所述中央处理器CPU并通过I2C总线连接检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器与RTC时钟模块；所述中央处理器CPU通过驱动总线连接人机交互板上的人机交互模块，所述中央处理器CPU连接外围电路、存储器IC并通过UART串行总线连接串口转接无线接口，所述中央处理器CPU连接USB端口电路，所述电源板上的电源通过供电线路连接所述电机驱动模块、状态监测模块、温湿度传感器、串口转接无线接口、USB端口电路、外围电路、存储器IC。
所述中央处理器CPU通过温湿度警示电路连接温湿度警示灯，所述人机交互模块可用于设定温湿度上限值与下限值，显示当前环境的温湿度值数据。
所述中央处理器CPU还连接用于检测电机温度的电机温度传感器，用于在检测当前电机温度高于设定的上限值时控制电机停机，所述人机交互模块还用于显示当前电机温度。
所述电源板包括DSP控制器以及电源转换模块，所述电源转换模块包括用于将外部220伏交流电转换为直流电压输出至DSP控制器的第一电源转换模块与用于将外部220伏交流电通过AC-DC-AC转换为电机工作电压的第二电源转换模块,所述第二电源转换模块连接DSP控制器。
所述人机交互模块包括ARM控制器、显示屏以及人机交互按键，所述显示屏以及人机交互按键分别连接所述ARM控制器，所述ARM控制器通过485芯片连接及对应的RS 485总线连接中央处理器CPU。
所述人机交互模块还用于设置缝纫设备的手动控制模式、自动控制模式与半自动控制模式，分别实现不同的缝纫功能，在手动控制模式下，实现手动剪线、脚踏板抬压脚以及脚踏板无级控制电机转速；在半自动控制模式下，实现脚踏板无级控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚；在自动控制模式下，自动控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚。
本发明通过以上技术方案，使得主控板与电源板分开设置，这样在缝纫设备一体化实现后可以将电源板与主控板分开放置在缝纫设备的不同的位置，有效地进行电磁隔离，也能配合缝纫设备的一体化，且通过串口转接无线接口中，使得缝纫设备与外部设备可以实现无线数据传送，可以接收外部设备远程传送的指令并执行相应的操作，实现对缝纫设备的远程控制；通过USB端口电路，可以使缝纫设备与外部设备如手机，U盘设备通过USB端口连接，实现读取缝纫设备存储的运行数据，并可以对手机进行充电；且通过实时检测缝纫设备的当前工作环境的温度与湿度情况，与预设的工作环境的温度与湿度数据相比，根据预设的控制程序控制缝纫设备工作或不工作，对保护缝纫设备起到了智能保护作用，具有重要的生产实践与现实意义。
附图说明
图1为本发明实施例提供的缝纫设备控制系统的示意图；
图2为本发明实施例提供的电源板的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的人机交互板的结构示意图。
具体实施方式
下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。
参见图1所示，一种缝纫设备控制系统，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；所述主控板包括中央处理器CPU以及与所述中央处理器CPU连接的电机驱动模块、状态监测模块，所述中央处理器CPU并通过I2C总线连接检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器与RTC时钟模块；所述中央处理器CPU通过驱动总线连接人机交互板上的人机交互模块，所述中央处理器CPU连接外围电路、存储器IC并通过UART串行总线连接串口转接无线接口，所述中央处理器CPU连接USB端口电路，所述电源板上的电源通过供电线路连接所述电机驱动模块、状态监测模块、温湿度传感器、串口转接无线接口、USB端口电路、外围电路、存储器IC。
本发明通过分开设置电源板以及主控板，可以使主控板与电源板分别安装于缝纫设备的不同部位，从而使得安装灵活，且主要的是分开设置，可以实现主控板与电源板的相隔离，防止电源板对主控板的电磁影响。
所述中央处理器CPU通过采集电机转速并输出PWM脉冲宽度调制信号以实现对电机的闭环控制。
进一步的，所述中央处理器CPU通过温湿度警示电路连接温湿度警示灯，所述人机交互模块可用于设定温湿度上限值与下限值，显示当前环境的温湿度值数据。
需要说明的是，本发明中，所述温湿度传感器包括有温度传感器、湿度传感器，可以采用现有市售的成品使用，通过I2C串行总线连接控制器，将采集的当前环境的温度与湿度数据实时传送到控制器，由所述控制器根据预设控制程序输出相应的控制指令。
需要说明的是，所述电机驱动模块为电机驱动控制部件。
需要说明的是，所述的温度传感器、湿度传感器可安装于缝纫机的外壳上相应的位置或嵌入在外壳中以实现。
需要说明的是，所述中央处理器CPU为缝纫设备的主控制器。
进一步的，本发明中，所述中央处理器CPU还连接用于检测电机温度的电机温度传感器，用于在检测当前电机温度高于设定的上限值时控制电机停机，所述人机交互模块还用于显示当前电机温度。
所述电机温度传感器可以是热敏电阻，可布置于电机的定子槽中，以检测电机的温度，所述电机温度传感器可以一个，也可以是多个，当为多个时，可以取检测数据的平均值作为最终的温度值，与设定的保护温度值相比，由控制器输出相应的停机的控制指令，从而保护电机，防止电机过热。
具体实现上，本发明中，所述温湿度警示灯为发光二极管D。
其中，参见图2所示，所述电源板包括DSP控制器以及电源转换模块，所述电源转换模块包括用于将外部220伏交流电转换为直流电压输出至DSP控制器及主控板的第一电源转换模块(AC--DC电源转换模块)与用于将外部220伏交流电通过AC-DC-AC转换为电机工作电压的第二电源转换模块,所述第二电源转换模块连接DSP控制器，所述电源板DSP控制器通过RS485总线连接主控板的中央处理器CPU实现数据的传送。
其中，参见图3所示，所述人机交互模块包括ARM控制器、显示屏以及人机交互按键，所述显示屏以及人机交互按键分别连接所述ARM控制器，所述ARM控制器UART口通过485芯片连接及对应的RS 485总线后连接主控板上的中央处理器CPU，所述主控板通过电源线连接人机交互模块的电压转换模块给人机交互模块供电，所述ARM控制器连接晶振。
需要说明的是，本发明中，通过所述状态监测电路模块，可以实现对缝纫设备的各种信号，包括模拟量信号与数字信号，如输入电压信号、脚踏板信号、输入电源开关位置信号、压脚位置信号，剪切刀位置信号、吸风电磁阀信号、缝料板位置信号、脚踏板抬压脚开关信号、手动剪线开关信号、红外光检测器信号进行处理后输入后中央处理器CPU中处理，并根据预设的控制程序相应的输出控制信号或指令，如抬压脚电磁气动换向阀信号，剪切刀电磁气动换向阀信号、吸风电磁气动换向阀信号及输入电源开关信号。
所述人机交互模块还用于设置缝纫设备的手动控制模式与自动控制模式与半自动控制模式，分别实现不同的缝纫功能，在手动控制模式下，通过手动实现手动剪线、脚踏板抬压脚以及脚踏板无级控制电机转速；在半自动控制模式下，实现脚踏板无级控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚；在自动控制模式下，自动控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚。
本发明可以实现缝纫设备与外部设备数据传送，将缝纫设备采集并存储设备数据传送到外部设备，如服务器存储，也可以接收外部设备远程传送的指令并执行相应的操作，实现对缝纫设备的远程控制，不但可以远程控制且可以通过人机交互板面对面控制，且通过实时检测缝纫设备的当前工作环境的温度与湿度情况，与预设的工作环境的温度与湿度数据相比，根据预设的控制程序控制缝纫设备工作或不工作，对保护缝纫设备起到了智能保护作用，具有重要的生产实践与现实意义。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种缝纫设备控制系统，其特征在于，包括人机交互板、分开设置的电源板以及主控板；所述主控板包括中央处理器CPU以及与所述中央处理器CPU连接的电机驱动模块、状态监测模块，所述中央处理器CPU并通过I2C总线连接检测当前环境的温湿度数据的温湿度传感器与RTC时钟模块；所述中央处理器CPU通过驱动总线连接人机交互板上的人机交互模块，所述中央处理器CPU连接外围电路、存储器IC并通过UART串行总线连接串口转接无线接口，所述中央处理器CPU连接USB端口电路，所述电源板上的电源通过供电线路连接所述电机驱动模块、状态监测模块、温湿度传感器、串口转接无线接口、USB端口电路、外围电路、存储器IC。
2.根据权利要求1所述缝纫设备控制系统，其特征在于，所述中央处理器CPU通过温湿度警示电路连接温湿度警示灯，所述人机交互模块可用于设定温湿度上限值与下限值，显示当前环境的温湿度值数据。
3.根据权利要求2所述缝纫设备控制系统，其特征在于，所述中央处理器CPU还连接用于检测电机温度的电机温度传感器，用于在检测当前电机温度高于设定的上限值时控制电机停机，所述人机交互模块还用于显示当前电机温度。
4.根据权利要求3所述缝纫设备控制系统，其特征在于，所述电源板包括DSP控制器以及电源转换模块，所述电源转换模块包括用于将外部220伏交流电转换为直流电压输出至DSP控制器的第一电源转换模块与用于将外部220伏交流电通过AC-DC-AC转换为电机工作电压的第二电源转换模块,所述第二电源转换模块连接DSP控制器。
5.根据权利要求4所述缝纫设备控制系统，其特征在于，所述人机交互模块包括ARM控制器、显示屏以及人机交互按键，所述显示屏以及人机交互按键分别连接所述ARM控制器，所述ARM控制器通过485芯片连接及对应的RS 485总线连接中央处理器CPU。
6.根据权利要求5所述缝纫设备控制系统，其特征在于，所述人机交互模块还用于设置缝纫设备的手动控制模式、自动控制模式与半自动控制模式，分别实现不同的缝纫功能：在手动控制模式下，实现手动剪线、脚踏板抬压脚以及脚踏板无级控制电机转速；在半自动控制模式下，实现脚踏板无级控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚；在自动控制模式下，自动控制电机转速、自动剪线及自动抬压脚。
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