智能缝纫机控制系统设计陈志锦，赵毅忠，马艳（中国兵器工业第58研究所，四川绵阳621000）摘要：针对智能缝纫机逐渐向高精度、高速度的专业化发展需求，设计了一款以基于ARM+SOC智能缝纫机控制系统，该方案集成了系统电源、运动控制板、交流伺服驱动器、三轴合一步进驱动器、ARM主板等功能模块。该控制系统综合应用ARM、SOC等嵌入式技术，实现了对智能缝纫机的高速、高精度运动控制,具有扩张功能快捷、操作方便、性价比高等优点，主要技术指标达到国际先进水平。关键字：智能缝纫机；运动控制板；SOC；交流伺服驱动器；步进驱动器：TN06文献标识码：ADesignofintelligentsewingmachinecontrolsystemChenZhi激n,ZhaoYizhong,MaYan（N0.58ResearchInstituteofChinaOrdnanceIndustries,Mianyang621000,China)Abstract:Abstract:Accordingtotheintelligentsewingmachinegraduallytothehighprecision,highspeedofprofessionaldevelopmentneeds,designedamodelbasedonARM+SOCspecialindustrialsewingmachinecontrolsystem,whichintegratesthesystempower、MotionControlCard、ACservodrive、3-in-1stepperdrive、ARMmotherboardsuchasfunctionmodules.IntegratedapplicationARM、SOCsuchasembeddedtechnology，realizedontheintelligentsewingmachinesewingmachineofhigh-speed,highprecisionmotioncontrol，withexpansionfunctionadvantagesofquick,convenientoperationandhighcostperformance,themaintechnicalindexhasreachedtheinternationaladvancedlevel.KeyWords:Theintelligentsewingmachine;MotionControlCard;SOC;ACservodrive;stepperdrive智能缝纫机主要包括花样机、平头锁眼机、套结机、圆头锁眼机、模板机等机型，国内研发及生产主要企业有58所、大豪、斯迈迪、鲍麦克斯、星火等，国际上主要有日本三菱、兄弟、重机等。日本三菱、兄弟、重机等国外品牌只销售整机，在技术积累、产品稳定性、品牌等方面有较大优势，功能齐全，结构框架稳定，是高端用户的首选。国内产品主要是以仿制国外的产品为主，缺乏自主创新能力；对于一些急需突破的缝纫机关键技术均是借鉴国外现有技术，没有形成自己的核心技术，智能化程度较高的智能化缝制设备都依赖进口[1-3]。1.硬件设计控制系统为开放式、模块化的软硬件结构，采用上位机+下位机结构，上位机为人机界面，采用液晶触摸屏或数码管按键屏；下位机包括电源板、运动控制板、主轴驱动器、进给轴驱动器等；I/O接口板在控制箱外部单独配置。其核心是基于ARM、SOC硬件架构和以WINCE为软件平台。SOC芯片作为控制处理器，主要完成各种运动控制算法和各种运动控制接口、系统开关量以及系统内部各种逻辑控制ARM芯片通过RS232协调、调度SOC工作，共同构建智能化缝制设备控制系统的核心单元。控制系统原理框图如图1所示。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---图1控制系统原理框图Fig.1Schematicdiagramofcontrolsystem1.1电源AC220V直接给电源板供电，经过EMI整流滤波后输出DC310V。系统电源框图见图2所示。图2系统电源框图Fig.2SchematicdiagramofPowersystemDC310V经过正激式电源产生DC110V提供给3合1步进驱动板，DC110V通过DC-DC生成DC5V、DC15V,DC5V通过LDO生成DC3.3V给DSP供电。DC310V经过反激式电源产生DC32V提供给运动控制板，DC32V通过一个DC-DC产生---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---DC24V，同时通过扩展轴扩展接口给扩展步进驱动板供电。DC5V通过LDO生成DC3.3V、DC2.5V、DC1.8V给FPGA供电，DC5V同时提供到上位机ARM板。DC310V经过反激式电源产生DC15V、DC5V提供给伺服驱动板，DC5V通过LDO生成DC3.3V给DSP供电，DC5V同时提供到运动控制版。1.2运动控制板运动控制板以SmartFusion2为核心芯片，SmartFusion2内部集成166MHZ的ARMCortex-M3de硬核处理器、配合先进的安全处理加速器，保护知识产权；在SRAM、PLL等普通外设基础上，集成了高速乘法器、DDR2/3、CAN、USB、SerDes以及千兆以太网等高级外设，完全满足SOC需求。其原理框图如图3所示。图3运动...