專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電控制系統(tǒng)，更具體來(lái)說(shuō)是一種用于對(duì)多葉光柵進(jìn)行精確控 制的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，光柵在印刷、立體成像等場(chǎng)合應(yīng)用比較廣泛。當(dāng)采用多葉光柵結(jié)構(gòu)時(shí)，往往 需要對(duì)每葉光柵進(jìn)行精確控制以獲得各種預(yù)期效果。隨著光柵數(shù)量的增多，必然需要增加 對(duì)光柵位置和速度進(jìn)行調(diào)節(jié)的電機(jī)和對(duì)各電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制單元。而隨著控制單元的增 加，如果所有控制單元都直接與電腦進(jìn)行直接通訊，則必然會(huì)給PC增加沉重的負(fù)荷，嚴(yán)重 影響控制的效率與光柵的準(zhǔn)確定位，甚至造成PC終端的宕機(jī)，所以通過(guò)控制裝置結(jié)構(gòu)的改 進(jìn)和電路的創(chuàng)新以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)光柵的位置進(jìn)行快速定位、精確控制，解決多個(gè)控制單元之 間的同步和協(xié)調(diào)等問(wèn)題是多葉光柵控制需要面臨和解決的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型公開(kāi)的目的是公開(kāi)一種可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多葉光柵進(jìn)行精確的可靠控制的 控制系統(tǒng)，通過(guò)該本實(shí)用新型，可以有效的解決多葉光柵的位置快速檢測(cè)、光柵之間的同步 控制、控制各單元與PC機(jī)的快速通訊等問(wèn)題。本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC機(jī)、控制裝置、電機(jī)與光柵，PC機(jī)與 控制裝置交互式連接，控制裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)而控制光柵的位置或/與速度，其特征在于控 制裝置具有一個(gè)主控制單元、兩個(gè)或兩個(gè)以上的從控制單元，每個(gè)從控制單元分別與主控 制單元控制輸出引腳連接并分別控制與其相連電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，PC機(jī)與控制裝置、控制裝置的主控制單元與從控制單元均采用R485通訊 方式進(jìn)行通訊。作為優(yōu)化，上所述的主控制單元與從控制單元的控制器分別為ATmegal62控制芯 片和DSPIC30F2010控制器作為主控芯片。更進(jìn)一步優(yōu)化，PC機(jī)與控制裝置之間、控制裝置的主控制單元與從控制單元之間 通過(guò)MAX3468元件連接以實(shí)現(xiàn)電平的協(xié)調(diào)與轉(zhuǎn)換。綜上所述的多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，其控制裝置采用一個(gè)主控單元集中對(duì)多個(gè) 從控制單元進(jìn)行通訊及控制的結(jié)構(gòu)并利用主控單元負(fù)責(zé)與PC機(jī)進(jìn)行直接RS485方式的通 訊，可以提高PC機(jī)的對(duì)控制裝置之間通訊的可靠性，降低PC端的負(fù)荷，提高對(duì)伺服電機(jī)及 光柵的位置和速度進(jìn)行控制實(shí)時(shí)性與精確性等有益效果。

圖1為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為主控單元的局部電路示意圖；[0012]圖3為從控單元的局部電路示意圖；圖4為電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元的局部電路示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行進(jìn)一步描述參考圖1所示，公開(kāi)了一種多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)由PC機(jī)1、控制 裝置2、電機(jī)3與光柵4組成。其中，PC機(jī)1是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互界面及近程/遠(yuǎn)程控制的終端 設(shè)備；控制裝置2 —端與PC機(jī)1交互式連接，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)1之間的通訊，響應(yīng)來(lái)自PC機(jī)的 指令或控制策略，另一端則與多個(gè)電機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)模擬信號(hào)輸出；電機(jī)3是對(duì) 光柵4的位置進(jìn)行檢測(cè)、并調(diào)節(jié)光柵4位置與速度的直接部件。又如圖1所示，控制裝置2具有一主控制單元21、兩個(gè)或兩個(gè)以上的從控制單元 22。每個(gè)從控制單元22分別與主控制單元控制21輸出引腳連接以實(shí)現(xiàn)利用主控制單元21 實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)1之間的通訊。如圖2所示，本實(shí)施例子中，主控制單元21和從控制單元22分 別采用ATmegal62芯片、DSPIC30F2010芯片作為其主控芯片。如圖2和3所示，ATmegal62 芯片具有雙串口(即引腳3和4，10和11)，其中串口 1(即引腳3和4)分別通過(guò)MAX3468 的電平轉(zhuǎn)換與PC機(jī)1連接，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)1以RS485通訊方式進(jìn)行通訊；串口 2 (即引腳10 和11)則通過(guò)一 MAX3468與從控制單元22的DSPIC30F2010芯片的TXD與RXD引腳連接， 實(shí)現(xiàn)主控制單元22與多個(gè)從控制單元的基于RS485協(xié)議的通訊。工作時(shí)，主控單元接收到 來(lái)自PC機(jī)的命令后要回復(fù)確認(rèn)信息，一方面對(duì)收到的命令進(jìn)行識(shí)別，對(duì)需要轉(zhuǎn)發(fā)的命令幀 添加各個(gè)從控單元的地址后按順序發(fā)送給從控單元，另一方面通過(guò)其本身定時(shí)查詢(xún)策略對(duì) 各個(gè)從控單元的狀態(tài)信息進(jìn)行監(jiān)控。PC機(jī)1與控制裝置2之間、主控制單元21和從控制單 元22之間分別采用RS485協(xié)議進(jìn)行通訊，其優(yōu)勢(shì)在于，接口信號(hào)電平低，不容易損接口電路 的芯片，數(shù)據(jù)最高傳輸速率為10Mbps，有利于提高相互之間的響應(yīng)速率，抗噪聲干擾性，通 信距離長(zhǎng)等。為了滿(mǎn)足主控制單元21和從控制單元22中控制芯片的工作條件，ATmegal62 芯片的18與19引腳接一具有11. 0592的晶振以獲取工作所需要的頻率，DSPIC30F2010芯 片的6引腳采用7. 372MH的時(shí)鐘頻率作為其時(shí)鐘頻率輸入，其它供電條件可以參考該芯片 的使用說(shuō)明實(shí)施。參考圖1，與控制裝置2的主控制單元21連接的從控制單元22具有多個(gè)(這里為 56個(gè))。具體實(shí)施時(shí)，從控制單元22的實(shí)際數(shù)量可以根據(jù)光柵數(shù)量和實(shí)際需要而定。由于 主控制單元21與從控制單元22采用RS485的通訊協(xié)議，可以通過(guò)改變485芯片的類(lèi)型，使 從控單元數(shù)量最大可以達(dá)到400個(gè)。參考圖3所示，所有控制單元22的電路基本相同，由 于每個(gè)從控單元22分配了系統(tǒng)中唯一的地址，從控單元22經(jīng)過(guò)MAX3468接收來(lái)自主控單 元21的命令，分別對(duì)查詢(xún)電機(jī)的位置、狀態(tài)、及要求電機(jī)運(yùn)動(dòng)的命令等做出實(shí)時(shí)反應(yīng)，所以 通過(guò)采用RS485協(xié)議及ATmegal62芯片對(duì)從控制單元22的DSPIC30F2010進(jìn)行控制，一方 面可以實(shí)現(xiàn)大量從控單元22的接入，同時(shí)又節(jié)約主控制單元的成本，保證相互之間通訊效 率。參考圖1和圖4，控制裝置2還具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元23，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元23位于從控 制單元23與電機(jī)3之間，實(shí)現(xiàn)從控制單元23的數(shù)字控制輸出轉(zhuǎn)化為適合伺服電機(jī)3的模 擬控制輸出。如圖4所示，電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元23采用A3953SLB為主驅(qū)動(dòng)芯片，從控制單元22的微控制芯片dsPIC30F2010連接A3953SLB的/BREAK、PHASE、/ENABLE的三個(gè)引腳，以實(shí) 現(xiàn)包括剎車(chē)控制、方向控制、PWM控制的功能。從控制單元22對(duì)電機(jī)3進(jìn)行控制時(shí)時(shí)，微控 制器置dsPIC30F2010給A3953SLB的/BREAK和PHASE分別置高電平(正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時(shí)為低電 平)，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)PWM脈沖波的占空比實(shí)現(xiàn)對(duì)伺服電機(jī)的速度控制。伺服電機(jī)3內(nèi)部的編 碼器返回的編碼通過(guò)QEI接口進(jìn)行計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)位置反饋，并將模擬反饋信號(hào)輸入至從控制 單元22的微控制芯片dsPIC30F2010的ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊以實(shí)現(xiàn)光柵位置的監(jiān)測(cè)與對(duì)伺服 電機(jī)驅(qū)動(dòng)過(guò)流進(jìn)行保護(hù)。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，上述的具體實(shí)施方式
只是示例性的，是為了使本領(lǐng) 域技術(shù)人員能夠更好的理解本專(zhuān)利內(nèi)容，不應(yīng)理解為是對(duì)本專(zhuān)利保護(hù)范圍的限制，只要是 根據(jù)本專(zhuān)利所揭示精神所作的任何等同變更或修飾，均落入本專(zhuān)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括PC機(jī)(1)、控制裝置(2)、電機(jī)(3)與光柵(4)，PC機(jī)(1)與控制裝置(2)交互式連接，控制裝置(2)驅(qū)動(dòng)電機(jī)(3)進(jìn)而控制光柵(4)的位置或/與速度，其特征在于控制裝置(2)具有一個(gè)主控制單元(21)、兩個(gè)或兩個(gè)以上的從控制單元(22)，每個(gè)從控制單元(22)分別與主控制單元控制(21)輸出引腳連接并分別控制與其相連電機(jī)(2)的旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PC機(jī)⑴與 控制裝置(2)、控制裝置(2)的主控制單元(21)與從控制單元(22)均采用RS485通訊方式 進(jìn)行通訊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制單元 (21)與從控制單元(22)的控制器分別為ATmegal62控制芯片和DSPIC30F2010控制器作為 主控芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的PC機(jī)⑴與 控制裝置⑵之間、控制裝置⑵的主控制單元(21)與從控制單元(22)之間通過(guò)MAX3468 元件連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多葉光柵的電動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述的控制裝置(2) 具有56個(gè)從控制單元(22)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種電控制系統(tǒng)，特別是用于對(duì)多葉光柵進(jìn)行精確控制的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括PC機(jī)、控制裝置、電機(jī)與光柵，PC機(jī)與控制裝置交互式連接，控制裝置驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)而控制光柵旋轉(zhuǎn)，其特征在于控制裝置具有一個(gè)主控制單元、兩個(gè)或兩個(gè)以上的從控制單元，每個(gè)從控制單元分別與主控制單元控制輸出引腳連接并分別控制與其相連電機(jī)；主控制單元與從控制單元的控制器分別為ATmega162控制芯片和DSPIC30F2010控制器，并通過(guò)RS485通訊方式進(jìn)行主從控制單元的通訊，以及控制裝置與PC之間的通訊。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)新穎，控制響應(yīng)快，光柵位置與速度控制精確等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/418GK201741015SQ200920214808
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者張榮祥, 梅軍輝, 王國(guó)嶺, 王滿(mǎn)倉(cāng), 董明 申請(qǐng)人:上海英邁吉東影圖像設(shè)備有限公司