[实用新型]基于ARM的剪刀控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种剪刀控制器，更具体地说，是涉及一种结构简单、调节方便，可适应产品种高速、高效、智能化需要的基于ARM的剪刀控制器。

背景技术

目前国产喷气织机均采用机械剪刀，各纬纱剪切角度一致，由于机械设计复杂，成本高，应用不够灵活，造成系统故障率高，维修困难。随着喷气织机技术的不断发展，用步进电机配合简单机械结构替代原来由负责机械结构实现的功能，追求高速高效已成为产业方向，电子剪刀装置在进口机型上已经成为一种标准配置，大大减轻了工艺调整的难度和大量的维修工作量。由于喷气织机的自动化程度高，控制工艺复杂，技术进度迅速，这就要求电气控制系统的抗干扰能力强、稳定性好、维修方便、故障率低。

为此，本实用新型提出一种基于ARM的剪刀控制器，它采用ST半导体最新的STM32F1为控制核心A3986为驱动芯片，外置MOSFET管IRF246P可驱动大功率的步进电机，完成了数据存储、高速计数、中断、高速脉冲输出、等复杂功能，解决了剪刀剪切精度和时序的控制要求，具有工艺结构简单、系统集成度高、稳定性高、抗干扰能力强、故障率低、维修方便的优点，同时整体性价比很高，彻底改变了原来机械剪刀复杂、成本高的缺点。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种系统结构简单，自动控制，效率高，系统稳定的基于ARM的剪刀控制器。

本实用新型的基于ARM的剪刀控制器包括织机转速采集单元、运动控制单元、存储单元、电机控制单元、IO驱动单元和通讯接口，所述织机转速采集单元检测到IO的电平变化和编码器的输入脉冲，所述运动控制单元驱动电机控制单元的步进电机旋转。

所述织机转速采集单元采用6N137高速光耦隔离输入，STM32F103四分频采样计数，所述运动控制单元的CPU采用ST半导体的STM32F103VC，采用无源高精度晶振，所述存储单元采用FLASH芯片，存储空间为256KB，所述电机控制单元采用独立的驱动芯片A3986，采用ST的STM32F103VC为控制核心，所述驱动芯片通过外置的MOSFET管驱动步进电机以旋转，所述IO驱动单元通过TLP181光耦隔离，与外部信号完全隔离。

本实用新型的有益效果是：（1）运动控制单元的CPU采用ST半导体的STM32F103VC为主体，采用无源高精度晶振，该处理器集成了许多紧耦合系统外设，使得系统能满足下一代产品的控制需求，具有高速度，高稳定性，48KB的内存空间，256KB的内部FLASH，使得程序运行流畅，采集数据稳定、高速、可靠；（2）输入信号单元采用6N137高速光耦隔离输入，STM32F103采样计数，干扰信号完全被滤除，IO口通过TLP181光耦隔离，与外部信号完全隔离。同时包含一个独立的RS485接口，为日后功能扩展和技术升级提供了基础，增加新控制功能很方便；（3）采用ST半导体最新的STM32F1为控制核心，A3986为驱动芯片，外置MOS管可驱动大功率的步进电机，工艺结构简单、系统集成度高、稳定性高、抗干扰能力强、故障率低、维修方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

本实用新型的基于ARM的剪刀控制器包括织机转速采集单元、运动控制单元、存储单元、电机控制单元、IO驱动单元和通讯接口，所述织机转速采集单元检测到IO的电平变化和编码器的输入脉冲，所述运动控制单元驱动电机控制单元的步进电机旋转。

所述织机转速采集单元采用6N137高速光耦隔离输入，STM32F103四分频采样计数，所述运动控制单元的CPU采用ST半导体的STM32F103VC，采用无源高精度晶振，所述存储单元采用FLASH芯片，存储空间为256KB，所述电机控制单元采用独立的驱动芯片A3986，采用ST的STM32F103VC为控制核心，所述驱动芯片通过外置的MOSFET管驱动步进电机以旋转，所述IO驱动单元通过TLP181光耦隔离，与外部信号完全隔离。

当织机运转到剪切角度时，剪刀板检测到普通IO的电平变化，即由高电平变成低电平，然后再通过高速光耦检测编码器的输入脉冲，测量织机的运转速度，通过编码器的输入脉冲STM32F1发出变化的脉冲频率和固定的脉冲数给A3986驱动芯片。A3986通过外置的MOSFET驱动步进电机以一定的速度旋转5.4°，完成纬纱剪切的功能，然后延时10ms剪刀返回。

由于电路采用ST半导体最新的STM32F1为控制核心A3986为驱动芯片，外置MOS管IRF246P可驱动大功率的步进电机，完成了数据存储、高速计数、中断、高速脉冲输出等复杂功能，解决了剪刀剪切精度和时序的控制要求，具有工艺结构简单、系统集成度高、稳定性高、抗干扰能力强、故障率低、维修方便的优点，同时整体性价比很高，彻底改变了原来机械剪刀复杂、成本高的缺点。