專利名稱：一種基于can總線的數(shù)字化折頁(yè)機(jī)預(yù)置驅(qū)動(dòng)單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種數(shù)字化折頁(yè)機(jī)預(yù)置單元驅(qū)動(dòng)單元模塊，屬于印刷設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
折頁(yè)機(jī)是一種重要的印后設(shè)備，它的作用是將已印制好的印刷品紙張按照一定方 式折疊成所需要的規(guī)格。在進(jìn)行折頁(yè)前，需要根據(jù)折頁(yè)模式調(diào)整折刀或柵欄的擋規(guī)位置。而 國(guó)產(chǎn)的折頁(yè)機(jī)自動(dòng)化程度較低，折頁(yè)模式的調(diào)整主要依靠操作人員手工完成，每種折頁(yè)模 式有十幾個(gè)調(diào)整位置，導(dǎo)致調(diào)整周期較長(zhǎng)，并易造成紙張的浪費(fèi)
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種數(shù)字化折頁(yè)機(jī)預(yù)置驅(qū)動(dòng)單元模塊電路，該驅(qū)動(dòng)模塊可以接 受PC機(jī)控制系統(tǒng)下發(fā)的調(diào)整指令，并根據(jù)指令標(biāo)識(shí)確定具體執(zhí)行的步進(jìn)電機(jī)然后完成相 應(yīng)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)擋規(guī)位置的自動(dòng)調(diào)整。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取了如下技術(shù)方案。本預(yù)置驅(qū)動(dòng)單元包括單片 機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路、CAN總線驅(qū)動(dòng)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和撥碼開關(guān)電路。所述的單片機(jī)設(shè)置 有CAN通訊接口和用于與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接的PWM脈沖輸出端其中單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心控制部件，主要完成各種信號(hào)的接收及分析處理，并通過(guò) 輸出端口發(fā)送輸出信號(hào)。電平轉(zhuǎn)換模塊作為單片機(jī)和限位開關(guān)的連接電路，與單片機(jī)的外部中斷連接，單 片機(jī)通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路接收限位開關(guān)信號(hào)；一方面向限位開關(guān)提供電源，同時(shí)接收限位開 關(guān)信號(hào)并發(fā)送到單片機(jī)中斷接口，以判斷機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)是否到位。CAN總線驅(qū)動(dòng)是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口，內(nèi)部與單片機(jī)的CAN通訊接口連接，外部與PC 機(jī)、其它驅(qū)動(dòng)單元連接，單片機(jī)通過(guò)CAN通訊接口與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。時(shí)鐘電路與單片機(jī)相連，將時(shí)鐘信號(hào)傳送給單片機(jī)。復(fù)位電路與單片機(jī)相連，發(fā)送復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，清除系統(tǒng)錯(cuò)誤， 以確保預(yù)制模塊電路穩(wěn)定可靠工作。撥碼開關(guān)電路與單片機(jī)相連，為單片機(jī)設(shè)置CAN標(biāo)識(shí)位，設(shè)置驅(qū)動(dòng)單元編號(hào)，可使 多個(gè)驅(qū)動(dòng)單元同時(shí)工作。本實(shí)用新型以單片機(jī)為主控制芯片，進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)處理及指令發(fā)送工作。利用 撥碼開關(guān)電路設(shè)置驅(qū)動(dòng)單元編號(hào)，以此確定CAN接口標(biāo)識(shí)號(hào)。利用CAN總線技術(shù)設(shè)計(jì)的接 口電路與PC機(jī)通過(guò)CAN通訊卡進(jìn)行通訊，一方面保證系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，另一方面可方便地 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)展。預(yù)置點(diǎn)的增減不受現(xiàn)有系統(tǒng)限制，只需增加一個(gè)驅(qū)動(dòng)單元模塊，設(shè)置標(biāo)識(shí) 號(hào)即可完成系統(tǒng)的擴(kuò)展，由于體積小，便于安裝，無(wú)需特定的電控柜，CAN通訊與其他通訊方 式相比，只需簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)線連接即可。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本實(shí)用新型提供的驅(qū)動(dòng)單元模塊可適用于大部分 數(shù)字化折頁(yè)機(jī)的折頁(yè)模式自動(dòng)調(diào)整的需要；2)通過(guò)CAN總線接口，驅(qū)動(dòng)單元模塊連接方便，擴(kuò)展簡(jiǎn)單；3)使用單片機(jī)開發(fā)，成本低廉，體積小，方便模塊的安裝；4)撥碼開關(guān)方便驅(qū)動(dòng) 單元標(biāo)識(shí)號(hào)的設(shè)定，使調(diào)整節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展不受驅(qū)動(dòng)單元限制。

圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖圖2本實(shí)用新型的電路原理圖圖3電平轉(zhuǎn)換電路圖圖4本實(shí)用新型的主程序框圖圖5CAN通訊電路圖6本實(shí)用新型的步進(jìn)電機(jī)模塊流程圖
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1所示，驅(qū)動(dòng)單元模塊主要由PIC單片機(jī)、限位開關(guān)電平轉(zhuǎn)換電路、撥碼開關(guān) 電路、CAN接口電路、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、光隔電路等組成。本實(shí)例通過(guò)CAN接口電路接收PC機(jī)下發(fā)的驅(qū)動(dòng)指令，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并發(fā) 送控制脈沖驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)到指定位置。當(dāng)單片機(jī)接收到復(fù)位指令時(shí)，持續(xù)給電機(jī)發(fā)送運(yùn)轉(zhuǎn) 指令，直到接收到限位開關(guān)信號(hào)停止電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，完成調(diào)整機(jī)構(gòu)的復(fù)位工作。如圖2所示，本實(shí)例采用PIC18F2580單片機(jī)為主控制器，輔以低功耗的晶振芯片、 CAN通訊芯片、撥碼開關(guān)芯片實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元編號(hào)設(shè)置及數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。IB2405LS電源 模塊連接24V開關(guān)電源和單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)5V電源供電。電平轉(zhuǎn)換電路連接在步進(jìn)電機(jī)和單片機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)反饋信號(hào)24V電壓的 轉(zhuǎn)換，以適應(yīng)單片機(jī)5V電壓要求；同時(shí)電平轉(zhuǎn)換電路利用光電隔離芯片TLP521-2實(shí)現(xiàn)兩端 信號(hào)的隔離，使系統(tǒng)不受外部信號(hào)干擾，轉(zhuǎn)換電路圖如圖3所示。如圖5所示，本實(shí)施例采用的是CAN總線的串行總線結(jié)構(gòu)，采用PIC18F2580單片 機(jī)為主控制器，輔以光電隔離芯片TLP521-2，CAN通訊模塊，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)折頁(yè) 機(jī)擋規(guī)和柵欄的調(diào)整。本實(shí)例利用Mornsim公司的IB2405LS電源模塊為CAN通訊模塊提供 5V供電電壓，并使CAN通信模塊與外部電源的隔離，使系統(tǒng)工作穩(wěn)定。高速光電耦合6N137 芯片處于PIC18F2580單片機(jī)內(nèi)部集成的CAN總線控制器和CAN總線驅(qū)動(dòng)器PCA82C250之 間，以提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。CAN總線驅(qū)動(dòng)器為系統(tǒng)的接口電路，外部連接在CAN總線上，與其它CAN通訊模塊 通訊，如圖1所示；內(nèi)部與單片機(jī)的CANTXl管腳和CANRX管腳相連，通過(guò)單片機(jī)程序?qū)崿F(xiàn) CAN的通信協(xié)議從而進(jìn)行上位機(jī)和驅(qū)動(dòng)模塊的數(shù)據(jù)通信，如圖2和圖5所示。本實(shí)施例的主程序框圖如圖4所示，系統(tǒng)上電后，先進(jìn)行初始化設(shè)置，包塊板號(hào) (為CAN通訊提供棧號(hào))、CAN模塊初始化(信息發(fā)送的幀格式，波特率等)、PWM脈沖的頻 率，以及讀取系統(tǒng)存儲(chǔ)的上次工作結(jié)束時(shí)的擋規(guī)的位置，然后進(jìn)入等待狀態(tài)。如果上位機(jī)有 預(yù)置信息發(fā)送，則進(jìn)入預(yù)置處理程序。預(yù)置處理程序主要完成上位機(jī)發(fā)送的擋規(guī)目標(biāo)位置 與當(dāng)前位置的比較，從而決定移動(dòng)距離和步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，最后轉(zhuǎn)換成為脈沖數(shù)發(fā)送 給步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。如果是復(fù)位信息，發(fā)送指令使電機(jī)向固定方向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，直到觸發(fā)限位開關(guān)，步進(jìn)電機(jī)停轉(zhuǎn)，完成復(fù)位。步進(jìn)電機(jī)模塊流程圖如圖6所示，本模塊采用的是臺(tái)灣東方馬達(dá)股份有限公司的 CRK系列步進(jìn)電機(jī)，采用單脈沖輸入方式，具體操作是使用兩根信號(hào)控制線，一根輸入脈沖， 另外一根控制方向，如果為高電平，電機(jī)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；如果為低電平，電機(jī)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的使用方法首先對(duì)系統(tǒng)內(nèi)所有的驅(qū) 動(dòng)單元進(jìn)行編號(hào)，然后通過(guò)撥碼開 關(guān)設(shè)置各驅(qū)動(dòng)單元的編號(hào)；最后脈沖輸出端與步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單元連接，CAN接口并聯(lián)到 PC機(jī)輸出的CAN通訊線上即可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)單元的布置 。
權(quán)利要求一種基于CAN總線的數(shù)字化折頁(yè)機(jī)預(yù)置驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于包括單片機(jī)、電平轉(zhuǎn)換電路、CAN總線驅(qū)動(dòng)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和撥碼開關(guān)電路，所述的單片機(jī)設(shè)置有CAN通訊接口和用于與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連接的PWM脈沖輸出端其中電平轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)的外部中斷相連接，單片機(jī)通過(guò)電平轉(zhuǎn)換電路接收限位開關(guān)信號(hào)；CAN總線驅(qū)動(dòng)與單片機(jī)的CAN通訊接口相連接，單片機(jī)通過(guò)CAN通訊接口與外部設(shè)備進(jìn)行通訊；時(shí)鐘電路與單片機(jī)相連，將時(shí)鐘信號(hào)傳送給單片機(jī)；復(fù)位電路與單片機(jī)相連接，發(fā)送復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化；撥碼開關(guān)電路與單片機(jī)相連接，為單片機(jī)設(shè)置CAN標(biāo)識(shí)位。
專利摘要本實(shí)用新型是一種數(shù)字化折頁(yè)機(jī)預(yù)置單元驅(qū)動(dòng)單元模塊，屬于印刷設(shè)備領(lǐng)域。本模塊包括單片機(jī)、限位開關(guān)電平轉(zhuǎn)換電路、CAN總線驅(qū)動(dòng)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路和撥碼開關(guān)電路。限位開關(guān)電平轉(zhuǎn)換電路與單片機(jī)外部中斷相連接，單片機(jī)通過(guò)限位開關(guān)電平轉(zhuǎn)換電路接收限位開關(guān)信號(hào)。CAN總線驅(qū)動(dòng)與單片機(jī)的CAN通訊接口相連接，單片機(jī)通過(guò)CAN通訊接口與外部設(shè)備進(jìn)行通訊。時(shí)鐘電路與單片機(jī)相連，將時(shí)鐘信號(hào)傳送給單片機(jī)。復(fù)位電路與單片機(jī)相連接，發(fā)送復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化。撥碼開關(guān)電路與單片機(jī)相連接，為單片機(jī)設(shè)置CAN標(biāo)識(shí)位。本實(shí)用新型可以適用于大部分?jǐn)?shù)字化折頁(yè)機(jī)的折頁(yè)模式自動(dòng)調(diào)整的需要，并且成本低廉，體積小，方便模塊的安裝。
文檔編號(hào)G05B19/042GK201569895SQ200920246610
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2009年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者張乃龍, 張躍明, 李太亮 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)