电脑绣花机控制系统

摘要

随着电子技术及机电一体化技术的发展，电脑绣花机已成为主流的刺绣设备，极大地提高了纺织行业的生产力水平。本文主要研究嵌入式电脑绣花机系统，在分析系统的功能需求的基础上，设计系统的软硬件平台；开发电机控制系统，使其协同工作，设计步进电机驱动器，使步进电机运转精度高、性能稳定。 本文主要工作包括： 1．设计控制系统硬件，采用高速的ARM芯片S3C2410作为MCU，外围扩展USB主机、LCD显示屏、以太网控制器、UART、64M SDRAM、1M NOR FLASH、64M NAND FLASH等模块，并采用CPLD扩展键盘、USB软驱控制器等。 2．引入嵌入式系统WinCE．NET，分析WinCE．NET的启动流程和设备驱动模型，开发板级支持包使系统支持WinCE．NET，包括启动代码Boot Loader、OAL代码和外围设备驱动程序。根据系统需求，在开发Boot Loader时，分别设计了基于串口的SBoot和基于以太网的EBoot。 3．深入研究USB协议、WinCE．NET下的USB设备驱动模型以及USB客户设备驱动加载流程，开发USB软驱驱动程序，使系统能识别软驱、支持软盘的读写、格式化等操作。 4．设计系统的应用程序，构建系统工作主流程；研究电机控制策略，实现对主轴电机、步进电机和换色电机的协同控制；设计步进电机驱动器，使步进电机的细分数高达60000步；提供健全的保护措施，使步进电机运转稳定。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.2电脑绣花机国内外研究现状及趋势

1.2.1电脑绣花机发展历程

1.2.2电脑绣花机研究现状

1.3电脑绣花机控制器及控制技术研究现状

1.4论文研究内容及组织结构

第2章控制系统总体设计和软硬件技术概述

2.1电脑绣花机基本工作原理

2.2电脑绣花机控制系统的性能要求

2.3控制系统总体设计

2.3.1控制系统功能模块划分

2.3.2软件系统结构

2.4微处理器介绍

2.4.1 ARM处理器体系结构

2.4.2 S3C2410微处理器

2.5 WinCE.NET操作系统概述

2.5.1WinCE.NET的功能特性

2.5.2 WinCE.NET的体系结构

2.6本章小结

第3章WinCE.NET内核定制和BSP开发

3.1集成开发环境Platform Build 5.0介绍

3.2WinCE.NET内核定制

3.3 BSP开发

3.3.1 BSP介绍

3.3.2 Boot Loader开发

3.3.3 OAL开发

3.4本章小结

第4章系统外设驱动程序开发

4.1 WinCE.NET的驱动程序

4.1.1驱动模型

4.1.2驱动实现方式

4.1.3设备驱动的加载机制

4.1.4设备驱动的中断处理

4.2串口驱动

4.2.1 NDIS驱动模型

4.2.2驱动实现

4.3其他外设驱动

4.3.1LCD驱动

4.3.2网卡驱动

4.4本章小结

第5章USB软驱驱动设计

5.1 USB总线相关介绍

5.1.1USB总线标准

5.1.2 USB总线设备的特征

5.1.3 USB传输类型

5.2 WinCE.NET USB设备驱动加载过程

5.2.1 USB设备驱动模型结构

5.2.2 USB总线枚举

5.2.3 USB客户设备驱动加载

5.3 USB软驱驱动设计

5.3.1软盘子系统与软盘结构

5.3.2软盘驱动总体实现

5.3.3软盘操作具体实现

5.4本章小结

第6章应用程序及电机控制系统设计

6.1应用程序

6.2电机控制系统

6.2.1主轴滑差电机的控制

6.2.2步进电机的控制

6.2.3主轴电机和步进电机协同控制

6.2.4换色电机控制

6.3步进电机驱动器

6.3.1步进电机驱动器功能

6.3.2步进电机驱动器框架

6.3.3步进电机驱动器具体实现

6.4本章小结

第7章总结与展望

7.1全文工作总结

7.2进一步的工作展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢