人造提花毛皮机控制系统结合先进的ARM技术以及性能优越的μC/OS-II嵌入式实时操作系统,精度高,效率好。采用USB技术及LCD显示技术取代传统提花机中的串口通信和数码显示,符合当今市场发展趋势,基于ARM和μC/OS-II的人造提花机控制系统具有现实意义。 本系统主要由ARM微处理器、存储器、USB接口、步进电机控制、选针器控制、D/A转换电路和键盘及LCD显示等模块组成。系统启动后,微处理器根据设定的针筒转速参数、反馈针筒脉冲数以及梳理头密度参数来控制提花过程,不断检测断毛、断线等自停信号,并根据反馈的针筒脉冲来统计产量和定长自停。USB接口模块主要用于输入花型数据等参数,LCD模块用于显示花型数据。串口通信模块用于实现与人造提花机主机的通讯。 ARM微处理系统用于管理整个提花控制过程。本系统采用Samsung公司的S3C44BOX微处理器。S3C244BOX微处理器采用ARM7TDMI内核,工作在66 MHz,集成有8 KB Cache、外部存储器控制器、LCD控制器、71个通用I/O端口、8个外部中断源等。采用USB接口技术,选用USB控制器SL811HS。SL811HS是Cypress公司可支持全速数据传输的USB控制器,可作为USB主机或作为设备的接口控制器:提供全速和低速两种USB总线速率。采用TLC-VCT256/14G型控制器,可控制640%26#215;480点阵彩色TFT液晶显示屏,显示256种颜色,实时效果好,CPU能随时写入显示存储器而不影响显示效果。 软件设计是指在μC/OS-II的支撑平台上设计各硬件模块电路的驱动程序,创建和启动多项任务,创建消息邮箱完成各任务间的通信,从而控制整个提花过程。程序启动后,跳转至主函数开始执行,调用函数ARMT argetInit()初始化ARM系统,包括:建立相关参数和变量,配置ARM处理器中断端口,设置中断,并初始化各个器件等。调用函数OSInit()初始化μC/OS-II操作系统。 调用函数OSTask Create(Main_Task,(void*)0,(OS_STK*)%26amp;Main_Task_Stack[TASK_STACK_SIZE-1],Main_Task_PRIO),创建主任务,并在主任务中创建各分任务,完成整个系统控制。调用函数OSStait(),μC/OS-II开始运行,执行主任务。 分任务设计包括USB接口、步进电机控制、选针器控制、D/A转换电路、键盘LCD显示等模块。由于各任务间不完全独立,因此要创建信号量、消息邮箱、消息队列来完成任务间通信,该操作通过调用OSSemCreate(),OSM-boxCreate(),OSQGreate()函数完成。键盘扫描图分任务函数为OSTask Create(Task KEY,(void*)0,(OS_STK*)%26amp;Task_KEY_Stack[TASK_STACK_SIZE-1],Task_KEY_PRIO)。创建其他任务函数,驱动对应硬件。而步进电机控制模块、选针器控制模块、D/A转换电路模块则延用传统提花机设计,在此不做介绍,以下主要介绍改进的键盘LCD显示和USB接口模块。
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