一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機及其控制方法
【專利說明】一種基于W i ndows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]越來越多的用戶反應(yīng)，由于受空間的限制，一般情況下不方便放置常規(guī)的工控主機和顯示器。同時也基于成本的考慮，所以采用工業(yè)級的嵌入式主機是一個比較好的解決方案。特別適合打標(biāo)功能要求簡單，應(yīng)用在生產(chǎn)流水線上的工況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服傳統(tǒng)計算機系統(tǒng)的不足，提供一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機及其控制方法，體積小，集成化度高，安裝與維護方便，成本低，輸入方式靈活，系統(tǒng)開機/關(guān)機速度快，硬件故障率極低。
[0004]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的方案是:一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機，包括，一體化人機交互模塊，包括7寸TFT彩色液晶屏、CPU、內(nèi)存、存儲介質(zhì)、電阻式觸摸屏、串口 RS232、串口 RS485、USB, LAN接口 ；運動控制模塊，包括運動控制卡、步進(jìn)電機驅(qū)動器、步進(jìn)電機、電磁閥；機械運動模塊，包括三維運動機構(gòu)、缸套；功能擴展模塊，包括PLC、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、繼電器。
[0005]其中，一體化人機交互模塊通過USB聯(lián)接鼠標(biāo)、鍵盤及U盤，一體化人機交互模塊通過LAN線聯(lián)接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，一體化人機交互模塊通過RS232/485聯(lián)接PLC，一體化人機交互模塊通過RS232接口聯(lián)接運動控制卡，繼電器與運動控制卡聯(lián)接，運動控制卡通過電纜線聯(lián)接步進(jìn)電機驅(qū)動器和電磁閥，電磁閥通過氣管連接壓縮空氣供應(yīng)設(shè)備，步進(jìn)電機驅(qū)動器與步進(jìn)電機連接，步進(jìn)電機與三維運動機構(gòu)連接。
[0006]本發(fā)明提供的另一方案是:一種述基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機控制方法，包括如下步驟。
[0007]步驟一，向一體化人機交互模塊嵌入基于Windows CE平臺的打標(biāo)程序。
[0008]步驟二，啟動系統(tǒng)，一體化人機交互模塊通過串口進(jìn)行設(shè)備初始化，選擇對應(yīng)的串口號和波特率，連接運動控制卡，與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0009]步驟三，操作者向一體化人機交互模塊中編輯圖形、文字等需要的打標(biāo)內(nèi)容。
[0010]步驟四，一體化人機交互模塊將打標(biāo)內(nèi)容分解成若干個矢量線段，包含每個矢量線段起點、終點坐標(biāo)等信息。
[0011]步驟五，一體化人機交互模塊將分解后的矢量數(shù)據(jù)和控制指令，采用ASCII字符編碼形式，通過串口下傳至運動控制卡。
[0012]步驟六，運動控制卡對收到的信息進(jìn)行解碼，分別存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和指令緩沖區(qū)，然后逐條處理，并將控制信號發(fā)送給步進(jìn)電機驅(qū)動器和電磁閥。
[0013]步驟七，步進(jìn)電機驅(qū)動器接收驅(qū)動指令后，驅(qū)動步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)，使三維運動機構(gòu)按要求完成設(shè)計的運動軌跡。
[0014]步驟八，壓縮空氣進(jìn)入電磁閥，通氣使缸套內(nèi)針頭振動，斷氣時停止振動，從而在工件表面形成點陣劃痕。
[0015]步驟九，打標(biāo)完成，運動機構(gòu)回到原點，等待下一次啟動指令。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:1.節(jié)省空間，集成化度高，安裝與維護方便；2.成本低，僅為常規(guī)工控主機的三分之一；3.支持觸摸方式操作，人機交互簡單、直觀；4.系統(tǒng)開機/關(guān)機速度快，硬件故障率極低；5.基于WinCE平臺開發(fā)的控制系統(tǒng)，由于應(yīng)用比較窄，反而不易受到病毒的侵襲。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)的方框示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明Windows CE的使用流程圖。
[0019]圖3為本發(fā)明打標(biāo)程序的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0021]本實施例提供一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機，如圖1所示，包括:一體化人機交互模塊，包括7寸TFT彩色液晶屏、CPU、內(nèi)存、存儲介質(zhì)、電阻式觸摸屏、串口RS232、串口 RS485、USB, LAN接口 ；運動控制模塊，包括運動控制卡、步進(jìn)電機驅(qū)動器、步進(jìn)電機、電磁閥；機械運動模塊，包括三維運動機構(gòu)、缸套；功能擴展模塊，包括PLC、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、繼電器。
[0022]其中，一體化人機交互模塊通過USB聯(lián)接鼠標(biāo)、鍵盤及U盤，一體化人機交互模塊通過LAN線聯(lián)接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，一體化人機交互模塊通過RS232/485聯(lián)接PLC，一體化人機交互模塊通過RS232接口聯(lián)接運動控制卡，繼電器與運動控制卡聯(lián)接，運動控制卡通過電纜線聯(lián)接步進(jìn)電機驅(qū)動器和電磁閥，電磁閥通過氣管連接壓縮空氣供應(yīng)設(shè)備，步進(jìn)電機驅(qū)動器與步進(jìn)電機連接，步進(jìn)電機與三維運動機構(gòu)連接。
[0023]本實施例還提供一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機控制方法。
[0024]關(guān)于對Windows CE系統(tǒng)的使用與配置方法，如圖2所示。
[0025]1)使用 Visual Stud1 2005 中的 Platform Builder6.0 工具定制需要的WinCE6.0 系統(tǒng)。
[0026]2)基于開發(fā)工具Visual Stud1 2008開發(fā)類型為MFC智能設(shè)備應(yīng)用程序，該程序能夠運行在WinCE6.0系統(tǒng)中。
[0027]3)通過 USB 數(shù)據(jù)線和 Windows Mobile 軟件連接 WinCE6.0，使用 Visual Stud12008的“開始執(zhí)行”命令，將開發(fā)的程序下載到WinCE6.0系統(tǒng)中。
[0028]一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機控制方法，如圖3所示，包括如下步驟。
[0029]步驟一，向一體化人機交互模塊嵌入基于Windows CE平臺的打標(biāo)程序。
[0030]步驟二，啟動系統(tǒng)，一體化人機交互模塊通過串口進(jìn)行設(shè)備初始化，選擇對應(yīng)的串口號和波特率，連接運動控制卡，與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0031]步驟三，操作者向一體化人機交互模塊中編輯圖形、文字等需要的打標(biāo)內(nèi)容。文字又包括時間日期、流水號等格式。也可以外部導(dǎo)入矢量文件的格式，如*.dxf、*.pit等。調(diào)整這些對象的大小、坐標(biāo)位置、外觀樣式等。
[0032]步驟四，一體化人機交互模塊將打標(biāo)內(nèi)容分解成若干個矢量線段，包含每個矢量線段起點、終點坐標(biāo)等信息。
[0033]步驟五，一體化人機交互模塊將分解后的矢量數(shù)據(jù)和控制指令，采用ASCII字符編碼形式，通過串口下傳至運動控制卡。
[0034]步驟六，運動控制卡對收到的信息進(jìn)行解碼，分別存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和指令緩沖區(qū)，然后逐條處理，并將控制信號發(fā)送給步進(jìn)電機驅(qū)動器和電磁閥。
[0035]步驟七，步進(jìn)電機驅(qū)動器接收驅(qū)動指令后，驅(qū)動步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)，使三維運動機構(gòu)按要求完成設(shè)計的運動軌跡。
[0036]步驟八，壓縮空氣進(jìn)入電磁閥，通氣使缸套內(nèi)針頭振動，斷氣時停止振動，從而在工件表面形成點陣劃痕。
[0037]步驟九，打標(biāo)完成，運動機構(gòu)回到原點，等待下一次啟動指令。
[0038]結(jié)合擴擴展功能，包括連接數(shù)據(jù)服務(wù)器、PLC控制器、繼電器等，完成含特殊要求的功能。如:指定映射端口，配置啟動、停止、完成、狀態(tài)、門禁、報警等信號與PLC相連；接收外部設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，比如電子稱、條形碼掃描槍等；接入LAN局域網(wǎng)，完成對SQL Server,Oracle等數(shù)據(jù)庫的遠(yuǎn)程訪問。
[0039]顯然，本發(fā)明的上述實例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方法的限定。對于所屬領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說，在上述的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。例如將WinCE6.0升級為WinCE7.0系統(tǒng)，或者將步進(jìn)電機和步進(jìn)電機驅(qū)動器升級成伺服電機和伺服電機驅(qū)動器，又或者將7寸屏升級為7寸以上大小的屏幕等。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。
【主權(quán)項】
1.一種基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機，其特征在于包括: 一體化人機交互模塊，包括7寸TFT彩色液晶屏、CPU、內(nèi)存、存儲介質(zhì)、電阻式觸摸屏、串口 RS232、串口 RS485、USB、LAN 接口 ； 運動控制模塊，包括運動控制卡、步進(jìn)電機驅(qū)動器、步進(jìn)電機、電磁閥； 機械運動模塊，包括三維運動機構(gòu)、缸套； 功能擴展模塊，包括PLC、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、繼電器； 其中，一體化人機交互模塊通過USB聯(lián)接鼠標(biāo)、鍵盤及U盤，一體化人機交互模塊通過LAN線聯(lián)接數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，一體化人機交互模塊通過RS232/485聯(lián)接PLC，一體化人機交互模塊通過RS232接口聯(lián)接運動控制卡，繼電器與運動控制卡聯(lián)接，運動控制卡通過電纜線聯(lián)接步進(jìn)電機驅(qū)動器和電磁閥，電磁閥通過氣管連接壓縮空氣供應(yīng)設(shè)備，步進(jìn)電機驅(qū)動器與步進(jìn)電機連接，步進(jìn)電機與三維運動機構(gòu)連接。2.—種如權(quán)利要求1所述的基于Windows CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機控制方法，包括如下步驟: 步驟一，向一體化人機交互模塊嵌入基于Windows CE平臺的打標(biāo)程序； 步驟二，啟動系統(tǒng)，一體化人機交互模塊通過串口進(jìn)行設(shè)備初始化，選擇對應(yīng)的串口號和波特率，連接運動控制卡，與其進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊； 步驟三，操作者向一體化人機交互模塊中編輯圖形、文字等需要的打標(biāo)內(nèi)容； 步驟四，一體化人機交互模塊將打標(biāo)內(nèi)容分解成若干個矢量線段，包含每個矢量線段起點、終點坐標(biāo)等信息； 步驟五，一體化人機交互模塊將分解后的矢量數(shù)據(jù)和控制指令，采用ASCII字符編碼形式，通過串口下傳至運動控制卡； 步驟六，運動控制卡對收到的信息進(jìn)行解碼，分別存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)和指令緩沖區(qū)，然后逐條處理，并將控制信號發(fā)送給步進(jìn)電機驅(qū)動器和電磁閥； 步驟七，步進(jìn)電機驅(qū)動器接收驅(qū)動指令后，驅(qū)動步進(jìn)電機旋轉(zhuǎn)，使三維運動機構(gòu)按要求完成設(shè)計的運動軌跡； 步驟八，壓縮空氣進(jìn)入電磁閥，通氣使缸套內(nèi)針頭振動，斷氣時停止振動，從而在工件表面形成點陣劃痕； 步驟九，打標(biāo)完成，運動機構(gòu)回到原點，等待下一次啟動指令。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于Windows？CE嵌入式系統(tǒng)的氣動打標(biāo)機及其控制方法，實現(xiàn)該方法的氣動打標(biāo)機系統(tǒng)包括嵌入式一體化人機交互模塊、運動控制卡、步進(jìn)電機驅(qū)動器、步進(jìn)電機、三維運動臺、低頻閥。嵌入式一體化人機交互模塊包含7寸TFT彩色液晶屏、CPU、內(nèi)存、存儲介質(zhì)、電阻式觸摸屏、串口RS232、串口RS485、USB、LAN接口。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有設(shè)計合理、使用方便等特點，該設(shè)計方案是基于Windows？CE的精簡Win32？API圖形處理接口，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，執(zhí)行效率高。
【IPC分類】G05B19/05, G06F3/01, B41J3/407
【公開號】CN105260013
【申請?zhí)枴緾N201510554442
【發(fā)明人】周少華, 杜偉光
【申請人】武漢嘉銘激光有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年9月1日