电脑绣花机控制系统

论文摘要

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BootLoader、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。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 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
• 2.5.1 WinCE.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
• 3.2 WinCE.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
• 4.3.1 LCD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
• 5.1.1 USB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