一种基于频闪原理的选针器检测系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于针织行业选针器检测的技术领域，具体是一种基于频闪原理的选针器 检测系统及方法。
【背景技术】
[0002] 圆机是一种纬编针织机械，是针织行业的主要机械设备之一，具有产量高、工艺 流程短、原料适用性广等特点，主要用于生产T恤、内衣、羊毛衣等服装和产业用布。近几 年，国内外的生产厂商根据客户的需求都在努力开发新机种，在创新设计，材料选择，加工 工艺，制造装配，自动控制等诸多方面都有提高，这使针织圆机的生产制造有了较快速的发 展，出现了具有高机号、细针距、多路数、多功能等特点的双面提花圆机，在罗口编织、单双 面提花、嵌花等编织功能上可以完成横机的工作，但工作效率比横机高上数倍。
[0003] 选针器是圆机工作的关键执行机构，其工作性能和频率等都将直接影响提花的准 确性和可靠性，从而直接影响整机的性能。选针器的非正常工作会使织物出现花型错乱和 变形，甚至还可能引起机构的错误动作导致机械损坏。
[0004] 选针器性能的检测一直是该领域的一个难题。以往的检测系统操作繁琐、检测效 率不高、性能不佳、成本高昂，影响企业效益。常规的人工检测手段不仅效率低下，而且可靠 性过度依赖于个体经验。
[0005]因此，研究和开发面向高档针织圆机的电子选针器检测系统，确保选针器可靠准 确工作，对保障现有高档针织机械的运行性能的稳定性，提高生产效率，提升我国针织装备 的技术水平，同时实现旧机器的改造利用，提高资源的利用率，具有非常重要的现实意义。
【发明内容】
[0006] 本发明的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种基于频闪原理的选针器检测 系统。
[0007] 本发明基于频闪原理的选针器检测系统包括STM32控制单元、CPLD控制单元、LED 驱动电路、选针器驱动电路；所述的STM32控制单元包括STM32嵌入式微处理器、按键输入 电路、可调电位器输入电路、显示模块；按键输入电路与STM32嵌入式微处理器的10端口连 接；可调电位器输入电路中可调电位器的调节输出引脚与STM32嵌入式微处理器的ADC接 口连接；显示模块包括IXD显示屏和IXD显示驱动电路，IXD显示屏通过IXD显示驱动电路 的输入输出接口连接到STM32嵌入式微处理器的10端口；选针器检测系统的控制程序通过 烧写的方式存储在STM32嵌入式微处理器的内部程序数据存储器中；CPLD控制单元通过并 行口与STM32嵌入式微处理器相连，选针器检测系统的脉冲发生程序通过烧写的方式存储 在CPLD控制单元中；LED驱动电路和选针器驱动电路与CPLD控制单元的10端口相连。
[0008] 所述的STM32嵌入式微处理器型号为STM32F103C8,CPLD控制单元中可编程逻辑 器件型号为EPM240T100C5。
[0009] 本发明的另一个目的是提供基于上述系统的检测方法是： 基于频闪原理，选用高亮度的聚光LED灯作为光源，通过STM32控制单元控制LED灯的 闪烁频率和驱动选针器刀头的摆动频率，使得LED灯闪烁频率和刀头摆动频率保持一致并 同步；以同步信号为基准，LED灯在一个闪烁周期内延时At后再点亮，而选针器刀头的摆 动频率与幅度不变，此时因LED灯闪烁时间不同，通过人眼观察到选针器刀头静止出现在 不同位置，若选针器刀头出现抖动、摆动不到位等现象可以非常容易被识别，从而达到检测 的目的。
[0010] 所述的LED灯的闪烁周期内灯亮的时间尽量短。
[0011] LED灯的闪烁频率和选针器刀头的摆动频率f通过STM32控制单元的按键输入电 路输入，并提供给STM32嵌入式微处理器；同时STM32嵌入式微处理器采集可调电位器上的 电压值Vin，根据计算得到延时At值；STM32嵌入式微处理器通过并行口和IXD显 示驱动电路在LCD显示屏上显示输入的频率(此处的频率指代的是LED灯的闪烁频率和选 针器刀头的摆动频率）和延时At值；同时STM32嵌入式微处理器将频率值和延时At值 送入CPLD控制单元，由CPLD产生两路频率相同的脉冲信号，一路信号送给LED驱动电路驱 动LED灯闪烁，一路脉冲信号送给选针器驱动模块驱动选针器刀头；最后通过调节可调电 位器，肉眼就能观察到选针器刀头静止出现在不同位置，以此可以判断出选针器刀头抖动、 摆动不到位等现象。
[0012] 本发明的有益效果是： 1)本发明利用频闪原理，采用闪烁LED灯照射选针器刀头的方法，以肉眼观察选针器 刀头的运动状况来方便判别选针器工作性能，从而克服了以往的检测手段和检查方法效率 低，可靠性差，缺乏通用性等缺点，这是该选针器检测系统在检测手段和方法上的创新。
[0013] 2)采用STM32嵌入式微处理器控制系统，系统功能模块化开发，系统构架清晰，功 能模块配置灵活，提高了系统的可靠性和可扩展性，且具有友好的人机交互界面。
[0014] 3)采用CPLD复杂可编程逻辑器件技术，利用并行处理能力快速输出脉冲频率信 号，驱动LED灯和选针器，发挥CPLD在并行控制及通讯方面的优势，简化电路设计，提高系 统的稳定性、可靠性和并行控制能力。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的系统结构图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0017] 如图1所示，本发明基于频闪原理的选针器检测系统包括STM32控制单元、CPLD控 制单元、LED驱动电路、选针器驱动电路；所述的STM32控制单元包括STM32嵌入式微处理 器、按键输入电路、可调电位器输入电路、显不模块，按键输入电路与STM32嵌入式微处理 器的10端口连接，显示模块包括IXD显示屏和IXD显示驱动电路，IXD显示屏通过IXD显 示驱动电路的输入输出接口连接到STM32嵌入式微处理器的10端口；选针器检测系统的控 制程序通过烧写的方式存储在STM32嵌入式微处理器的内部程序数据存储器中；CPLD控制 单元通过并行口与STM32嵌入式微处理器相连，选针器检测系统的脉冲发生程序通过烧写 的方式存储在CPLD控制单元中；LED驱动电路和选针器驱动电路与CPLD控制单元的10端 口相连。
[0018] 可调电位器输入电路中可调电位器有1、2、3三个引脚，第1、3引脚是固定电阻值 引脚，第2引脚是调节输出引脚，系统中将电位器的第1引脚接系统电源3. 3V，第3引脚接 系统电源地，第2引脚接STM32嵌入式微处理器的ADC接口，因此第2引脚的电压Vin变化 范围是〇?3. 3V。
[0019] 所述的STM32嵌入式微处理器型号为STM32F103C8、CPLD控制单元中可编程逻辑 器件型号为EPM240T100C5。
[0020] 基于频闪原理，选用高亮度的聚光LED灯作为光源，通过STM32控制单元控制LED 灯的闪烁频率和驱动选针器刀头的摆动频率，使得LED灯闪烁频率和刀头摆动频率保持一 致并同步；以同步信号为基准，LED灯在一个闪烁周期内延时At后再点亮，而选针器刀头 的摆动频率与幅度不变，此时因LED灯闪烁时间不同，通过人眼观察到选针器刀头静止出 现在不同位置，若选针器刀头出现抖动、摆动不到位等现象可以非常容易被识别，从而达到 检测的目的。
[0021] 所述的LED灯的闪烁周期内灯亮的时间尽量短。
[0022] 基于上述系统的检测方法是： LED灯的闪烁频率和选针器刀头的摆动频率f?通过STM32控制单元的按键输入电路输 入，并提供给STM32嵌入式微处理器；同时STM32嵌入式微处理器采集可调电位器上的电 压值Vin，根据.
【主权项】
1. 一种基于频闪原理的选针器检测系统，其特征在于包括STM32控制单元、CPLD控制 单元、LED驱动电路、选针器驱动电路；所述的STM32控制单元包括STM32嵌入式微处理器、 按键输入电路、可调电位器输入电路、显不模块，按键输入电路与STM32嵌入式微处理器的 IO端口连接，可调电位器输入电路中可调电位器的调节输出引脚与STM32嵌入式微处理器 的ADC接口连接，显示模块包括IXD显示屏和IXD显示驱动电路，IXD显示屏通过IXD显示 驱动电路的输入输出接口连接到STM32嵌入式微处理器的IO端口，选针器检测系统的控制 程序通过烧写的方式存储在STM32嵌入式微处理器的内部程序数据存储器中；CPLD控制单 元通过并行口与STM32嵌入式微处理器相连，选针器检测系统的脉冲发生程序通过烧写的 方式存储在CPLD控制单元中；LED驱动电路和选针器驱动电路与CPLD控制单元的IO端口 相连。
2. 如权利要求1所述的一种基于频闪原理的选针器检测系统，其特征在于所述的 STM32嵌入式微处理器型号为STM32F103C8。
3. 如权利要求1所述的一种基于频闪原理的选针器检测系统，其特征在于所述的CPLD 控制单元中可编程逻辑器件型号为EPM240T100C5。
4. 基于如权利要求1所述的一种基于频闪原理的选针器检测系统的检测方法，其特征 在于基于频闪原理，选用高亮度的聚光LED灯作为光源，通过STM32控制单元控制LED灯的 闪烁频率和驱动选针器刀头的摆动频率，使得LED灯闪烁频率和刀头摆动频率保持一致并 同步； LED灯的闪烁频率和选针器刀头的摆动频率f通过STM32控制单元的按键输入电路输 入，并提供给STM32嵌入式微处理器；同时STM32嵌入式微处理器采集可调电位器上的电压 值Vin，根据公式
计算得到延时Λ t值；STM32嵌入式微处理器通过并行口和IXD 显示驱动电路在IXD显示屏上显示输入的频率f和延时Λ t值；同时STM32嵌入式微处理 器将频率值f和延时Λ t值送入CPLD控制单元，由CPLD产生两路频率相同的脉冲信号，一 路信号送给LED驱动电路驱动LED灯闪烁，一路脉冲信号送给选针器驱动模块驱动选针器 刀头；最后通过调节可调电位器，肉眼观察选针器刀头静止出现在不同位置，以此判断选针 器刀头抖动、摆动不到位等现象。
【专利摘要】本发明公开一种基于频闪原理的选针器检测系统及方法。系统包括STM32控制单元、CPLD控制单元、LED驱动电路、选针器驱动电路；STM32控制单元包括STM32嵌入式微处理器、按键输入电路、可调电位器输入电路、显示模块。该方法基于频闪原理，选LED灯为光源，使得LED灯闪烁频率和驱动选针器刀头摆动频率一致并同步；同步信号为基准，一个闪烁周期内延时Δt再点亮，而选针器刀头摆动频率与幅度不变，人眼观察即可。本发明克服以往检测手段效率低、可靠性差、缺乏通用性缺点，采用CPLD复杂可编程逻辑器件技术，利用并行处理能力快速输出脉冲频率信号，驱动LED灯和选针器，提高系统稳定性、可靠性和并行控制能力。
【IPC分类】G05B23-02
【公开号】CN104536438
【申请号】CN201410845228
【发明人】李军, 朱方明, 周炯, 于庆丰, 王起文
【申请人】杭州师范大学
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月31日