一种喷码机墨点充电的自适应控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于喷码领域，具体地涉及一种喷码机墨点充电的自适应控制系统。
【背景技术】
[0002]在工业领域中，产品的日益多样化，使得喷码机的应用规模日渐壮大。当前市场上的喷码机，一方面由于国外的产品成本过高，另一方面由于国内大需求大市场的压力，高清晰度喷码打印机的生产迫在眉睫。为有更好的喷印质量和用户体验，尤其针对个别厂家提出的实现商标喷印防伪等功能，使得对喷码打印机墨点控制精度的要求越发提高。同时在喷印过程中，因外界的抖动碰撞、墨水浓度、晶振棒驱动电压不同造成墨点大小不一等各种因素的影响，墨点的充电时间也变得越发的难以控制。
[0003]在现有的喷码系统中，出现过一种基于嵌入式ARM7平台的高速喷码系统，但系统中墨点充电严格的时序控制部分一直未能有一个较为完善的严格的墨点充电相位的控制体系。同样又出现过一种更为高速的基于ARM9的硬件平台，但系统中充电的功率模块在严格的时序控制中的延时性和线性工作中的不稳定性都导致墨路对墨点充电的不稳定，喷印清晰度偏低。经研究分析，极有必要建立一种更为完善的充电控制系统，通过严格把控充电相位，提闻墨点充电的精准度，实现喷印质量的提升。
【发明内容】
[0004]本发明针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种喷码机墨点充电的自适应控制系统；本发明具有自适应调整高效、可靠性，能够在最短的时间找到最佳的墨点充电时亥IJ，取得了良好的预期效果，并成功应用于市场喷码领域。
[0005]为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0006]本发明一种喷码机墨点充电的自适应控制系统，包括下位机、上位机、通讯存储模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、第一功率放大器、第二功率放大器；其结构要点是:所述下位机、通讯存储模块和上位机三者之间两两相互连接；所述下位机的一个输出端连接波形发生器，所述波形发生器的输出连接波形放大模块，所述波形放大模块分两路输出，一路输出连接第一数模转换模块，另一路输出连接波形转换模块；所述波形转换模块的输出再连接到下位机的输入端；所述第一数模转换模块的输出连接第一功率放大器，所述第一功率放大器的输出连接驱动晶振棒；下位机的另一个输出端连接第二数模转换模块，所述第二数模转换模块的输出连接第二功率放大器，所述第二功率放大器的输出连接墨点充电模块；下位机的另一输入端连接信号采集模块，所述信号采集模块的输入端连接信号放大模块，所述信号放大模块的输入端连接相位信号。
[0007]作为本发明的一种优选方案，所述下位机采用AVR单片机，所述与下位机输出端相连的波形发生器采用AD9833。
[0008]作为本发明的另一种优选方案，所述数模转换模块采用了 8位精度数模转换器，所述信号采集模块采用三级积分电路进行放大处理。
[0009]本发明的有益效果是。
[0010]1、墨点充电的自适应控制一直是喷码机的关键技术之一，也是直接决定最终喷印效果的直接因素。本发明提供了一种以AVR单片机为系统下位机主控制器的自适应墨点充电控制方案。通过第一数模转换模块和第二数模转换模块的分时控制，实现对墨点的充电幅值的调整；确立了墨点充电的电流信号经所述三级积分电路放大后，利用电压比较电路在外界不确定因素的干扰下能够自我适应获取最佳墨点充电时刻的相位捕获方案。本发明具有墨路系统的抗干扰性和稳定性，取得了良好的实际应用效果。
[0011]2、墨点电压值的精确度直接影响了最终的喷印效果，而能否准确的把握住墨点的充电时间决定了墨点电压值的精确度。本发明为精准把握墨点的充电时刻，提出了一种基于相位裕量自适应调整的高效、可靠的墨点充电控制方案。实验结果表明，即使在一定程度的外界人为干扰的情况下，喷码系统也能够在最短的时间找到最佳的墨点充电时刻，取得了良好的预期效果，并成功应用于市场喷码领域。
【附图说明】
[0012]图1是本发明一种喷码机墨点充电的自适应控制系统的结构框图。
[0013]图2是本发明波形发生器与下位机AVR单片机的电路连接图。
[0014]图3是本发明信号采集模和信号放大模块的多级放大电路连接图。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，为本发明一种喷码机墨点充电的自适应控制系统的结构框图。图中，包括下位机、上位机、通讯存储模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、第一功率放大器、第二功率放大器；其结构要点是:所述下位机、通讯存储模块和上位机三者之间两两相互连接；所述下位机的一个输出端连接波形发生器，所述波形发生器的输出连接波形放大模块，所述波形放大模块分两路输出，一路输出连接第一数模转换模块，另一路输出连接波形转换模块；所述波形转换模块的输出再连接到下位机的输入端；所述第一数模转换模块的输出连接第一功率放大器，所述第一功率放大器的输出连接驱动晶振棒；下位机的另一个输出端连接第二数模转换模块，所述第二数模转换模块的输出连接第二功率放大器，所述第二功率放大器的输出连接墨点充电模块；下位机的另一输入端连接信号采集模块，所述信号采集模块的输入端连接信号放大模块，所述信号放大模块的输入端连接相位信号。
[0016]本发明所述下位机采用AVR单片机，所述AVR单片机内部具有丰富的接口资源，本发明采用一款兼容OMHz-12.5MHz频率输出的可编程波形发生器AD9833所述与下位机输出端相连。
[0017]如图2所示，为本发明波形发生器与下位机AVR单片机的电路连接图。图中，左侧为AVR单片机与其右侧相连的芯片即为波形发生器AD9833 ;通过AVR单片机I/O实现AD9833对芯片的位编程，通过串口收发实现对时钟及数据的驱动，得到的正弦波经幅值放大，方波转换，作为AVR单片机内部的定时器的时钟源，利用倒计时偏移实现对墨点可能存在各种能充上饱和电量时刻的估算，以为找准时间偏移做准备。
[0018]所述驱动晶振棒主要为墨滴发生器提供一个具有一定幅值的正弦波电压，考虑到喷码机充电级、墨滴发生器等部件个体安装的差异性，墨水浓度等因素，须为墨滴发生器提供一个幅值可调的正弦波电压。所述墨点充电模块根据各种包装打印的字符大体分三行，每行上的一列有8个点,三行共计有24个点，因此,通过设置大约为9~10V的电压作为为每个墨点充电的电压公差，须为一整列上的点充上大约为(T250V的电压。所述数模转换模块采用了 8位精度数模转换器；所述信号采集模块采用三级积分电路进行放大处理。
[0019]如图3所示，为本发明信号采集模和信号放大模块的多级放大电路连接图。图中，包括三级积分电路依次相连；由于本发明采集的电流信号的非常小，数量级达到纳安培，本发明通过三级积分电路进行放大处理，集成运放的选取应首先考虑的是高精度；由于信号是交变的，放大级间采用电容(如图C3，C6，CS)进行耦合；同时确保信号的可靠与完整，图中的R1，应选用兆欧级电阻，匹配外界输入阻抗，以减小干扰。
【主权项】
1.一种喷码机墨点充电的自适应控制系统，包括下位机、上位机、通讯存储模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、第一功率放大器、第二功率放大器；其特征在于:所述下位机、通讯存储模块和上位机三者之间两两相互连接；所述下位机的一个输出端连接波形发生器，所述波形发生器的输出连接波形放大模块，所述波形放大模块分两路输出，一路输出连接第一数模转换模块，另一路输出连接波形转换模块；所述波形转换模块的输出再连接到下位机的输入端；所述第一数模转换模块的输出连接第一功率放大器，所述第一功率放大器的输出连接驱动晶振棒；下位机的另一个输出端连接第二数模转换模块，所述第二数模转换模块的输出连接第二功率放大器，所述第二功率放大器的输出连接墨点充电模块；下位机的另一输入端连接信号采集模块，所述信号采集模块的输入端连接信号放大模块，所述信号放大模块的输入端连接相位信号。2.根据权利要求1所述的一种喷码机墨点充电的自适应控制系统，其特征在于:所述下位机采用AVR单片机，所述与下位机输出端相连的波形发生器采用AD9833。3.根据权利要求1所述的一种喷码机墨点充电的自适应控制系统，其特征在于:所述数模转换模块采用了 8位精度数模转换器，所述信号采集模块采用三级积分电路进行放大处理。
【专利摘要】一种喷码机墨点充电的自适应控制系统。本发明具有自适应调整高效、可靠性，并成功应用于市场喷码领域。本发明包括下位机、上位机、通讯存储模块、第一数模转换模块、第二数模转换模块、第一功率放大器、第二功率放大器；其结构要点是：所述下位机、通讯存储模块和上位机三者之间两两相互连接；所述下位机的一个输出端连接波形发生器，所述波形发生器的输出连接波形放大模块，所述波形放大模块分两路输出，一路输出连接第一数模转换模块，另一路输出连接波形转换模块；所述波形转换模块的输出再连接到下位机的输入端；所述第一数模转换模块的输出连接第一功率放大器，所述第一功率放大器的输出连接驱动晶振棒。
【IPC分类】B41J29/393
【公开号】CN105599468
【申请号】CN201410634456
【发明人】申久祝
【申请人】申久祝
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年11月13日