賴森財(cái)， 任 雯， 劉永桂

(1. 三明學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院， 福建 三明 365004； 2. 華南理工大學(xué) 自動(dòng)化科學(xué)與工程學(xué)院， 廣東 廣州 510641)

嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

賴森財(cái)1， 任 雯1， 劉永桂2

(1. 三明學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院， 福建 三明 365004； 2. 華南理工大學(xué) 自動(dòng)化科學(xué)與工程學(xué)院， 廣東 廣州 510641)

針對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多板卡級(jí)聯(lián)形式的傳統(tǒng)經(jīng)編機(jī)電子賈卡控制系統(tǒng)存在可靠性低、占用物理空間大、安裝與檢修困難等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種將微控制器、花型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、賈卡驅(qū)動(dòng)電路、升壓電路以及通信接口功能模塊高度集成在賈卡導(dǎo)紗針塊內(nèi)部的嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)，電子賈卡導(dǎo)紗針塊采用了全雙工、低功耗的MAX488實(shí)現(xiàn)串行菊花鏈?zhǔn)酵ㄐ拍Ｊ健Ｔ谙到y(tǒng)分析壓電陶瓷賈卡提花工作原理和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，給出了嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)、硬件電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。測(cè)試結(jié)果表明，該系統(tǒng)無(wú)需額外接入高壓電源就能夠獨(dú)立工作,性能穩(wěn)定，可靠性高，功能完備，抗干擾能力強(qiáng)。

經(jīng)編機(jī)； 壓電陶瓷賈卡提花； 電子賈卡； 嵌入式控制系統(tǒng)

賈卡是經(jīng)編生產(chǎn)中一種重要的提花方法。經(jīng)編機(jī)的賈卡控制方式從早期的機(jī)械龍頭式、電磁綜絲式發(fā)展為壓電陶瓷式[1-2]。壓電賈卡控制系統(tǒng)可通過(guò)壓電效應(yīng)精確地控制每根壓電陶瓷賈卡針的偏移動(dòng)作實(shí)現(xiàn)賈卡提花[3]，通常多個(gè)壓電陶瓷賈卡針構(gòu)成一把賈卡導(dǎo)紗針塊[4]。傳統(tǒng)的壓電賈卡控制系統(tǒng)一般由PLC控制器、通信中繼板、壓電驅(qū)動(dòng)板、賈卡導(dǎo)紗針塊等多個(gè)分離的電子板卡組成[5-7]。由于經(jīng)編車間生產(chǎn)環(huán)境惡劣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、多板卡級(jí)聯(lián)形式的傳統(tǒng)賈卡控制系統(tǒng)存在可靠性低、檢修困難等固有問(wèn)題，限制了經(jīng)編賈卡提花控制技術(shù)的大規(guī)模、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。本文針對(duì)這一現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)了一種嵌入式集成電子賈卡控制系統(tǒng)，將賈卡控制功能集成于傳統(tǒng)賈卡導(dǎo)紗針塊內(nèi)部，提高了系統(tǒng)的可靠性。通信方式采用一種逐級(jí)激勵(lì)總線型拓?fù)?下行)和環(huán)形拓?fù)?上行)相結(jié)合的新方法，在保證通信實(shí)時(shí)性的同時(shí)，兼顧通信的可靠性和容錯(cuò)性。所提出的內(nèi)部集成有控制系統(tǒng)的賈卡導(dǎo)紗針塊，能被看作是一種新的具有分布式控制架構(gòu)的嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，即將經(jīng)編機(jī)賈卡提花控制功能分散到能夠獨(dú)立脫機(jī)運(yùn)行的各個(gè)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，使得硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)積木化、簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，可靠性高。

1 壓電賈卡控制系統(tǒng)原理

壓電賈卡控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是根據(jù)花型設(shè)計(jì)的要求對(duì)賈卡導(dǎo)紗針進(jìn)行快速、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，控制原理[8]為：將2片采用玻璃纖維層或金屬片絕緣隔離的壓電元件(高精度陶瓷應(yīng)變片)貼在每根導(dǎo)向針(導(dǎo)紗針)的兩側(cè)，構(gòu)成賈卡導(dǎo)紗針。當(dāng)給兩側(cè)的壓電陶瓷應(yīng)變片的電極交替接入±200 V電壓信號(hào)后，在壓電效應(yīng)作用下，壓電陶瓷應(yīng)變片會(huì)彎曲變形，使得賈卡導(dǎo)紗針偏移，并可根據(jù)工藝要求保持這種偏移。

賈卡導(dǎo)紗針和電纜、罩板、定位塊構(gòu)成安裝于經(jīng)編機(jī)上的賈卡導(dǎo)紗針塊[9](典型的有E14、E16、E18、E24、L24(長(zhǎng)梭節(jié))等)。根據(jù)經(jīng)編機(jī)的機(jī)號(hào),不同數(shù)量的賈卡導(dǎo)紗針塊組合成規(guī)格不同的賈卡導(dǎo)紗梳。經(jīng)編機(jī)壓電賈卡控制系統(tǒng)根據(jù)CAD軟件設(shè)計(jì)的花型文件，獨(dú)立控制每個(gè)賈卡導(dǎo)紗針塊中的導(dǎo)紗針產(chǎn)生偏移或保持不動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)編機(jī)提花功能。

2 嵌入式集成系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

當(dāng)前，典型的經(jīng)編機(jī)數(shù)控系統(tǒng)組成如圖1所示。其中提花功能采用傳統(tǒng)電子賈卡控制系統(tǒng),圖中E24表示采用的E24型賈卡導(dǎo)紗針塊。

本文提出的嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)：將微控制器(MCU)、花型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、賈卡驅(qū)動(dòng)電路、升壓電路、通信接口等集成于傳統(tǒng)賈卡導(dǎo)紗針塊的頭部，構(gòu)成嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，如圖2所示。

控制流程為：1)微控制器通過(guò)通信接口1將上位工控機(jī)中由經(jīng)編CAD軟件生成的花型工藝文件下載到花型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；

2)同步傳感器檢測(cè)經(jīng)編機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生同步信號(hào)，用于嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊與經(jīng)編機(jī)保持同步工作；

3)根據(jù)實(shí)時(shí)同步信號(hào)，微控制器將花型工藝文件中當(dāng)前步賈卡針偏移數(shù)據(jù)輸出到賈卡驅(qū)動(dòng)電路；

4)賈卡驅(qū)動(dòng)電路將接收到的賈卡針偏移數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成高壓(+200 V)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而驅(qū)動(dòng)賈卡導(dǎo)紗針塊偏移，其中高壓(+200 V)電源由內(nèi)部升壓電路提供。

采用嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊的經(jīng)編機(jī)的嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)如圖3所示。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)具有集成度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的特點(diǎn)。

3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

3.1 微控制器

微控制器采用高性能、低功耗的8位STC微處理器STC15F2K60S2，是嵌入式電子賈卡控制系統(tǒng)的核心部件。STC15F2K60S2采用增強(qiáng)型8051內(nèi)核，速度是傳統(tǒng)8051單片機(jī)的8～12倍[10]。內(nèi)部集成高精度R/C時(shí)鐘(±0.3%)，范圍設(shè)置寬(5～35 MHz)，可徹底省掉外部晶振和復(fù)位電路，提高集成度。內(nèi)置2 K字節(jié)大容量SRAM、60 K字節(jié)內(nèi)部Flash程序存儲(chǔ)器、8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換(30 000次/s)、3路PWM、2組高速異步串行通信接口(可同時(shí)使用)等，內(nèi)部資源豐富。

3.2 花型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器

一般經(jīng)編機(jī)上需要配置上百個(gè)賈卡導(dǎo)紗針塊(數(shù)千根壓電陶瓷賈卡針)，每根壓電陶瓷賈卡針都需要快速、獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，因此賈卡花型數(shù)據(jù)文件比較大。綜合以上因素，本文選用美國(guó)Ramtron公司生產(chǎn)的具有高可靠性、高速/高耐久性數(shù)據(jù)讀寫、低功耗、抗輻射等優(yōu)點(diǎn)的512 K非易失性FRAM(Ferro-electric RAM)芯片作為花型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。FM24C512的總線頻率高達(dá)1 MHz，重寫次數(shù)可達(dá)1010次，寫入速度快(Flash的1 000倍以上)，非常適用于賈卡控制需要的非易失性，且需要頻繁、快速存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的要求。

3.3 同步傳感器

同步傳感器用于檢測(cè)經(jīng)編機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)以產(chǎn)生同步信號(hào)，采用工控系統(tǒng)中常用的接近開關(guān)。根據(jù)其提供的同步信號(hào)，嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊能夠自動(dòng)、智能地與經(jīng)編機(jī)保持同步運(yùn)行。根據(jù)用戶的需要，同步傳感器產(chǎn)生的同步信號(hào)可發(fā)送到上位工控機(jī)，再由工控機(jī)通過(guò)串行接口依次發(fā)送給嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊(同步方式1)；也可通過(guò)專用信號(hào)線直接并行發(fā)給所有的嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊(同步方式2)，使之能夠脫離上位機(jī)獨(dú)立工作。

3.4 升壓和賈卡驅(qū)動(dòng)電路

升壓和驅(qū)動(dòng)電路原理如圖4所示。由于嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊采用壓電效應(yīng)產(chǎn)生形變，因而驅(qū)動(dòng)導(dǎo)紗針的輸出功率較低。故設(shè)計(jì)時(shí)將由升壓變壓器組成的升壓電路模塊集成于嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊內(nèi)部，使得在提供嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊的低壓工作電源(+5 V)的情況下，為賈卡驅(qū)動(dòng)電路提供高壓(+200 V)電源，避免為嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊額外敷設(shè)大量繁瑣的用于驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷賈卡針的高壓(+200 V)供電電纜，進(jìn)一步提高了嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊的集成度和功能完整性，有效減少施工周期、材料成本和維護(hù)費(fèi)用。

驅(qū)動(dòng)電路采用低壓串口-高壓并口轉(zhuǎn)換芯片HV507完成。HV507內(nèi)置一個(gè)64位移位寄存器/鎖存器，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓輸入，64路高壓并行推挽式輸出，滿足常見賈卡導(dǎo)紗針塊(E14、E16、E18、E24、L24等)的驅(qū)動(dòng)。

3.5 通信方式

一般情況下，經(jīng)編機(jī)安裝有多個(gè)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，采用MAX488CSA芯片實(shí)現(xiàn)RS-485菊花鏈?zhǔn)酵ㄐ欧绞剑来芜B接全部嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，逐次傳輸上位工控機(jī)產(chǎn)生的花型數(shù)據(jù)或同步信號(hào)(同步方式1)，如圖5所示。

菊花鏈?zhǔn)酵ㄐ欧绞骄唧w為：

1)通信線路連接。上位機(jī)的RS-485通信接口連接到第1把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊的RS-485通信接口1(MAX488(1))，再由第1把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊的RS-485通信接口2(MAX488(2))連接到第2把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊的RS-485通信接口1(MAX488(1))，以此類推直至最后一把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊?；谏鲜鐾ㄐ啪€路連接方式，數(shù)據(jù)(花型文件或同步信號(hào))采用逐級(jí)激勵(lì)的中繼方式快速向下傳送，使得通信系統(tǒng)在原有強(qiáng)抗干擾的差分式雙絞線物理傳輸機(jī)制的基礎(chǔ)上，可靠性得到加強(qiáng)。

2)下行數(shù)據(jù)傳輸。①花型數(shù)據(jù)傳輸，在經(jīng)編機(jī)開始工作前，上位工控機(jī)中的CAD軟件生成的花型工藝文件采用逐級(jí)激勵(lì)的中繼方式快速向下傳送。為保證傳輸速度，上位工控機(jī)向下傳送花型文件時(shí)，不受各級(jí)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊內(nèi)微處理器的干預(yù)和控制， 邏輯表現(xiàn)為總線型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。②同步信號(hào)傳輸，在經(jīng)編機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行后，上位工控機(jī)通過(guò)RS-485菊花鏈的下行總線通道僅需輸出同步信號(hào)到所有嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，有效保證了通信的實(shí)時(shí)性。若同步信號(hào)采用同步方式2(無(wú)上位工控機(jī))傳輸，則花型數(shù)據(jù)文件通過(guò)線下事先下載到嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，即可在同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)下獨(dú)立工作。

3)上行數(shù)據(jù)傳輸。下位嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊向上位工控機(jī)傳輸應(yīng)答信號(hào)時(shí)，受各級(jí)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊內(nèi)微處理器的干預(yù)和控制， 邏輯表現(xiàn)為環(huán)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 賈卡提花控制

STC15F2K60S2單片機(jī)從片外FM24C512讀取花型控制信息，經(jīng)單片機(jī)端口串行傳送給HV507進(jìn)行移位緩存，數(shù)據(jù)依次由高位到低位傳輸。傳送完花型數(shù)據(jù)后，單片機(jī)處于等待狀態(tài)。當(dāng)上位機(jī)或同步傳感器向單片機(jī)發(fā)送同步信號(hào)時(shí)，則單片機(jī)對(duì)HV507發(fā)送使能信號(hào)，從而緩沖的所有數(shù)據(jù)并行輸出，壓電陶瓷賈卡針實(shí)現(xiàn)一次偏移動(dòng)作。

4.2 通信控制

嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊采用全雙工的工作模式：從上位工控機(jī)下傳數(shù)據(jù)是采用硬件中繼的方式，上傳數(shù)據(jù)采用微處理器中繼，如圖5所示。上述通信工作模式具有下述特點(diǎn)：逐級(jí)激勵(lì)驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)，擴(kuò)展性好；下載數(shù)據(jù)速度快，同步信號(hào)傳輸延時(shí)短；上傳數(shù)據(jù)經(jīng)由賈卡導(dǎo)紗針塊微處理器中繼，即可中繼下位機(jī)數(shù)據(jù)，也可向上位機(jī)上傳本針塊的狀態(tài)信息。

在每把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊接收到上一把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊發(fā)送的花型工藝文件后，會(huì)發(fā)回一個(gè)校驗(yàn)碼表示確認(rèn)成功接收到花型工藝文件；采用這種校驗(yàn)?zāi)Ｊ接欣谙到y(tǒng)的擴(kuò)展，即可在原系統(tǒng)菊花鏈尾部任意增、減賈卡導(dǎo)紗針塊。

在上位工控機(jī)向經(jīng)編機(jī)上安裝的所有嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊下載完工藝文件后，由于不同的嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊中所需的工藝文件不同，微控制器根據(jù)工藝文件動(dòng)態(tài)地給嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊分配一個(gè)隨機(jī)數(shù)，加上所在菊花鏈中的位置信息，組成一個(gè)唯一的ID號(hào)，以利于快速定位嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊。

采用上述通信控制方法，在保證花型文件可靠傳輸?shù)耐瑫r(shí)，極大便利了故障電子賈卡導(dǎo)紗針塊的定位和快速檢修。

4.3 可靠性控制策略

由于經(jīng)編車間現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜的電磁環(huán)境以及噪聲干擾信號(hào)的存在，工作環(huán)境相對(duì)惡劣，串行通信的可靠性受到威脅。此外，經(jīng)編機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊作高速的墊紗橫移運(yùn)動(dòng)會(huì)增大通信故障的概率，因此對(duì)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊通信的抗干擾和容錯(cuò)能力提出了較高的要求。根據(jù)賈卡提花工藝的特點(diǎn)，本文采用一種面向工程應(yīng)用的通信機(jī)制，提高通信系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)性，具體如下。

1) 在經(jīng)編機(jī)啟動(dòng)前，采用如圖5所示的逐級(jí)激勵(lì)串行中繼方式將花型文件快速傳送至每一把嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊。優(yōu)點(diǎn)1：經(jīng)編機(jī)開機(jī)工作后，減少了嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊作高速墊紗橫移運(yùn)動(dòng)中的數(shù)據(jù)傳送量；優(yōu)點(diǎn)2：所采用的逐級(jí)激勵(lì)中繼傳輸方式較之普通的總線式通信方式通信節(jié)點(diǎn)數(shù)大為增加(4 m寬幅的經(jīng)編機(jī)需要嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊約100個(gè)左右)，保證了整個(gè)系統(tǒng)的通信要求。

2)采用全雙工的RS-485交互通信方式。在花型文件通過(guò)菊花鏈從上位嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊逐級(jí)向下位嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊傳遞的同時(shí)，下位嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊在收到花型文件后可及時(shí)上傳確認(rèn)碼(或由于干擾未收到花型文件可上傳故障碼)，有效提高了通信的可靠性和下載花型文件的效率。

3)經(jīng)編機(jī)啟動(dòng)后，上位機(jī)只需實(shí)時(shí)將簡(jiǎn)單的同步信號(hào)下傳至各個(gè)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，出錯(cuò)的概率大為減少，系統(tǒng)的整體可靠性得以提高。

4)為進(jìn)一步提高RS-485串行通信的可靠性，在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀中插入CRC16校驗(yàn)碼，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的檢錯(cuò)，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確率。

5 測(cè)試與工程實(shí)施方案

當(dāng)前主流賈卡導(dǎo)紗針塊的寬度為25～58 mm(E14-E32)，所設(shè)計(jì)的嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊電路布局如圖6所示(單面布尺寸為30 mm×43 mm，如采用雙面布局，空間可進(jìn)一步壓縮),因此可滿足安裝空間的要求。測(cè)試過(guò)程中，由于電路中的升壓變壓器尺寸及質(zhì)量較大，在嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊低速運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作正常；在高速運(yùn)動(dòng)情況下出現(xiàn)過(guò)脫落的情況，因此，在形成最終產(chǎn)品時(shí)將采用注塑整體封裝方法解決上述問(wèn)題。

6 結(jié) 語(yǔ)

所設(shè)計(jì)的嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊將傳統(tǒng)的賈卡控制系統(tǒng)的功能集成于內(nèi)部，集成的升壓電路使得無(wú)需額外敷設(shè)大量繁瑣的用于驅(qū)動(dòng)壓電陶瓷賈卡針的高壓電源電纜，有效減少施工周期、材料成本和維護(hù)費(fèi)用；先進(jìn)的分布式控制架構(gòu)將經(jīng)編機(jī)賈卡提花控制功能分散到能夠脫離上位工控機(jī)獨(dú)立運(yùn)行的各個(gè)嵌入式電子賈卡導(dǎo)紗針塊，使得硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)積木化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，可靠性高，具有廣闊的應(yīng)用前景。

FZXB

[1] 江建君, 蔣高明, 夏風(fēng)林. 經(jīng)編壓電賈卡系統(tǒng)工作原理探討[J]. 針織工業(yè), 2009(3): 23-25. JIANG Jianjun, JIANG Gaoming, XIA Fenglin. The working principle discussion for piezoelectric jacquard system [J]. Knitting Industry, 2009(3): 23-25.

[2] 李開霞, 葉曉東, 花加麗. 基于ATmega128單片機(jī)的壓電式賈卡控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2009, 17: 211-214. LI Kaixia, YE Xiaodong, HUA Jiali. Control system of piezoelectric jacquard based on Atmega128[J]. Modern Electronic Technology, 2009, 17: 211-214.

[3] 張琦, 蔣高明, 夏風(fēng)林. 經(jīng)編機(jī)數(shù)控系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展[J]. 紡織導(dǎo)報(bào), 2013(4): 77-80. ZHANG Qi, JIANG Gaoming, XIA Fenglin. Development of key technologies for warp-knitting machine CNC system[J]. China Textile Leader, 2013(4): 77-80.

[4] 程龍, 蔣高明. RSJ4/2F型賈卡經(jīng)編機(jī)提花原理及其工藝設(shè)計(jì)[J]. 針織工業(yè), 2014(10): 15-18. CHENG Long, JIANG Gaoming. The jacquard principle and technology design of the RSJ4/2F warp knitting machine[J]. Knitting Industry, 2014(10): 15-18.

[5] 孫嘉良. 壓電賈卡梳控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):中國(guó)，CN201110033921.4 [P].2012-12-05. SUN Jialiang. Piezoelectric jacquard bar control and drive system: China, CN201110033921.4 [P]. 2012-12-05.

[6] 李永虎, 夏風(fēng)林, 蔣高明. 基于CAN總線的壓電賈卡控制系統(tǒng)[J].紡織導(dǎo)報(bào), 2010(7): 86-88. LI Yonghu, XIA Fenglin, JIANG Gaoming. Piezo jacquard control system based on can field bus[J]. China Textile Leader, 2010(7): 86-88.

[7] 范興剛, 黃濤, 毛明杰,等. 一種先進(jìn)的嵌入式提花機(jī)控制系統(tǒng)[J]. 紡織學(xué)報(bào), 2010, 31(8): 130-134. FAN Xinggang，HUANG Tao，MAO Mingjie, et al. An advanced embedded control system of electronic jac-quard[J]. Journal of Textile Research, 2010, 31(8): 130-134.

[8] 高其濤. 高速經(jīng)編機(jī)控制器研發(fā)和設(shè)計(jì)[D]. 杭州：浙江理工大學(xué), 2013:11-12. GAO Qitao, The development and design of hig-speed warp knitting machine controller[D]. Hangzhou: Zhejiang Sci-Tech University, 2013:11-12.

[9] 劉振華，李瑞峰，徐莉萍. 壓電賈卡選針片的結(jié)構(gòu)與形變分析[J]. 壓電與聲光, 2012, 4(2): 229-232. LIU Zhenhua, LI Ruifeng, XU Liping. Analysis of the deflection and structure of piezoelectric jacquard knitted-selecting element[J]. Piezoelectrics and Acoustooptics, 2012, 4(2): 229-232.

[10] 宏晶科技. STC15F2K60S2系列單片機(jī)器件手冊(cè)[EB/OL].[2013-06-13].http://www.stcmcu.com/datashe et/stc/STC-AD-PDF/STC15.pdf. STC. STC15F2K60S2 series MCU manuals [EB/OL]. [2013-06-13].http://www.stcmcu.com/datasheet/stc/ST C-AD-PDF/STC15.pdf.

歡迎訂閱《毛紡科技》

《毛紡科技》(月刊)創(chuàng)刊于1973年，由中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)主管，中國(guó)紡織信息中心和中國(guó)紡織工程學(xué)會(huì)主辦，是毛紡織行業(yè)的綜合性科技期刊。《毛紡科技》系全國(guó)中文核心期刊、RCCSE中國(guó)核心學(xué)術(shù)期刊，被中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)學(xué)術(shù)期刊綜合評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)-數(shù)字化期刊群、中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、美國(guó)《化學(xué)文摘》(CA)、荷蘭Elsevier Science數(shù)據(jù)庫(kù)等多個(gè)國(guó)內(nèi)外著名數(shù)據(jù)庫(kù)收錄。

本刊現(xiàn)已開通在線投稿系統(tǒng)，請(qǐng)登錄《毛紡科技》官方網(wǎng)站www.wooltex.org注冊(cè)投稿。

訂閱須知：郵發(fā)代號(hào)2-195，刊號(hào)為ISSN1003-1456/CN11-2386/TS，國(guó)內(nèi)外公開發(fā)行，讀者可以通過(guò)全國(guó)各地郵局訂閱，也可以直接在本刊編輯部辦理訂閱及郵購(gòu)。每月10日出版，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)大16開，全部采用進(jìn)口銅版紙印刷。全年12期，每?jī)?cè)定價(jià)15元，全年共180元(含郵費(fèi))。

郵局匯款：北京市朝陽(yáng)區(qū)延靜里中街3號(hào)紡科院主樓6層(100025) 《毛紡科技》雜志社

聯(lián)系方式：電話：010-65913844，65008693； 傳真：010-65913844

網(wǎng)址：http://www.wooltex.org； E-mail: mfkj333@sina.com

地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)延靜里中街3號(hào)主樓6層(100025)

Design of embedded electronic jacquard control system

LAI Sencai1， REN Wen1， LIU Yonggui2

(1.CollegeofMechanicalandElectricalEngineering,SanmingUniversity,Sanming,Fujian365004,China;2.CollegeofAutomationScienceandEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou,Guangdong510641,China)

Aiming at the low reliability and maintenance difficulties problem of conventional warp knitting machine electronic jacquard control system with complex multi-card structure, this paper designed an embedded electronic jacquard control system, in which the microcontroller, pattern data memory, jacquard drive circuit, boost circuit and communication interfaces were integrated inside the piezo jacquard guide bar. The system with a distributed control architecture is called as the embedded electronic jacquard guide bar. The embedded electronic jacquard guide bar mounted in a warp knitting machine adopts two MAX488 chips with full-duplex and low-power to implement serial daisy chain communication mode. Based on the analysis of the principle and characteristics of piezoceramic jacquard patterning, the paper also provided the design and implementation methods of the architecture and hardware circuit of embedded electronic jacquard control system. Test results show that the designed system can work independently without access to high voltage power supply, and which stable performance, high reliability, full function and strong interference resistance.

warp knitting machine; piezoceramic jacquard patterning; electronic jacquard; embedded control system

2015-09-22

2016-04-05

福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(2015J01667)；福建省工業(yè)引導(dǎo)性(重點(diǎn))項(xiàng)目(2015H0034)；三明市科技項(xiàng)目(2015-G-5)。

賴森財(cái)(1963—)，男，副教授。主要研究方向?yàn)榭刂葡到y(tǒng)和電路設(shè)計(jì)。任雯，通信作者，E-mail:auwren@foxmail.com。

10.13475/j.fzxb.20150905306

TP 273； TS 183

A