TMS320C2407實現(xiàn)電子套接機控制系統(tǒng)
詳細介紹了基于自行設(shè)計的強占式和非強占式相結(jié)合的實時操作系統(tǒng)在電子套接機中的應(yīng)用，提高了電子套接機的縫紉速度和步進電機的步進步數(shù)，使控制系統(tǒng)達到了較高的國際水平。
1 引言
本文采用了自主開發(fā)的永磁伺服電機和驅(qū)動器，研制出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)電子套接機控制系統(tǒng)，該電子套接機達到或接近國外樣機的性能指標。由于采用自行設(shè)計的伺服電機控制系統(tǒng)僅采用了一塊TMS320C2407作為控制系統(tǒng)，其需要完成伺服電機的控制，X，Y軸步進電動機控制，以及外部操作面板的顯示和鍵盤接口，采用常規(guī)的編程方式難以實時完成如此多的任務(wù)，并且由于實時性要求較強的特定，不能移植像UC/OSⅡ這樣的嵌入式實時操作系統(tǒng)，為此本文采用了自行設(shè)計的實時操作系統(tǒng)的控制方式，達到了電子套接機可在200～3000針的縫紉速度下縫制出多種花樣。
2.硬件設(shè)計
電子套接機的控制核心采用TI公司的TMS320C2407，其時鐘頻率為40MHz，外部采用8K的EEPROM用于存儲用戶的參數(shù)設(shè)置和新增的部分縫制花樣，其硬件框圖如圖1所示。
TMS320C2407需要根據(jù)針桿位置傳感器對永磁伺服電動機的初始磁場位置和針桿傳感器進行定位，根據(jù)設(shè)置的縫制圖案和伺服電動機的位置控制X軸、Y軸步進電機的移動，控制抬壓腳電磁鐵和剪線電磁鐵的動作。
圖1中編碼器的脈沖信號和永磁伺服電機的電流傳感器信號主要用于對永磁伺服電機的磁場定向控制。控制面板上的顯示和鍵盤設(shè)置用于參數(shù)的設(shè)置和縫制狀態(tài)的顯示。
3實時操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計
根據(jù)電子套接機的實現(xiàn)功能和硬件的結(jié)構(gòu)特點，采用了自行設(shè)計的實時操作系統(tǒng)，對所需完成的任務(wù)進行了分割，確定了各個任務(wù)的優(yōu)先級，編制了特定的軟件系統(tǒng)。
3.1任務(wù)的分割
電子套接機需要完成如下任務(wù)，①伺服電動機的初始磁場位置確定;②針桿的初始位置確定;③縫制圖案的初始化;④伺服電機磁場定向控制;⑤伺服電機的加、減速和速度控制;⑥步進電機的方向控制;⑦步進電機的步進脈沖;⑧外部鍵盤的讀取;⑨外部鍵盤的處理;⑩外部顯示的更新;11抬壓腳傳感器信號、抬壓腳控制信號和縫制開始信號的讀取;12縫制開始信號的處理;13抬壓腳的控制;14剪線電磁鐵的控制;15故障的診斷。
根據(jù)上述實現(xiàn)功能，劃分的任務(wù)如圖2所示。