一種高速矢量繪圖裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種自控繪圖裝置。包括繪圖設(shè)備和輸入設(shè)備，裝置內(nèi)設(shè)有微處理器、可編程芯片、運(yùn)動設(shè)備、傳感器；所述輸入設(shè)備信號輸出端與微處理器信號輸入端連接，微處理器信號輸出端和傳感器的信號輸出端分別與可編程芯片信號輸入端連接，可編程芯片信號輸出端分別與運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備的信號輸入端連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了高速運(yùn)動控制，提高了繪圖速度；實(shí)現(xiàn)了對矢量圖的直接處理，而無需事先在計算機(jī)上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)處理速度；無需連接額外的計算機(jī)，有效降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，并節(jié)省了繪圖系統(tǒng)的搭建費(fèi)用。
【專利說明】一種高速矢量繪圖裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種自控繪圖裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在工程、服裝、廣告等行業(yè)通常需要利用繪圖裝置對設(shè)計圖紙進(jìn)行大幅面輸出，現(xiàn)有繪圖裝置原理與打印機(jī)類似，按照輸入圖紙文件內(nèi)容，用噴頭在空白紙張或布匹上的特定坐標(biāo)位置噴出墨點(diǎn)，進(jìn)行多次循環(huán)往復(fù)作業(yè)后，由大量墨點(diǎn)組成圖像。
[0003]現(xiàn)有繪圖裝置的主要缺陷在于:
[0004]I)繪圖速度較慢。
[0005]2)圖紙文件需要通過軟件轉(zhuǎn)換為位圖輸入，無法直接處理矢量圖。
[0006]3)需要與計算機(jī)聯(lián)機(jī)實(shí)現(xiàn)圖紙文件輸入，無法脫機(jī)工作。
[0007]因此，有必要提出一種高速矢量繪圖裝置，來解決上述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種可高速數(shù)據(jù)處理及繪圖的繪圖裝置。
[0009]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種高速矢量繪圖裝置，包括繪圖設(shè)備和輸入設(shè)備，裝置內(nèi)設(shè)有用以控制數(shù)據(jù)接口獲取圖紙文件，獲得繪圖參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對圖紙文件的解析，并將解析后獲得的運(yùn)動指令發(fā)送至可編程芯片的微處理器；
[0011]設(shè)有用以接收微處理器發(fā)送的運(yùn)動指令，通過傳感器獲取設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備實(shí)時控制的可編程芯片；
[0012]設(shè)有用以驅(qū)動繪圖設(shè)備按照指定路徑運(yùn)行的運(yùn)動設(shè)備；
[0013]設(shè)有用于獲取運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備工作狀態(tài)的傳感器；
[0014]所述輸入設(shè)備信號輸出端與微處理器信號輸入端連接，微處理器信號輸出端和傳感器的信號輸出端分別與可編程芯片信號輸入端連接，可編程芯片信號輸出端分別與運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備的信號輸入端連接。
[0015]一種高速矢量繪圖裝置，裝置外側(cè)設(shè)有顯示設(shè)備，所述微處理器的視頻信號輸出端與顯示設(shè)備信號輸入端連接。
[0016]一種高速矢量繪圖裝置，所述可編程芯片內(nèi)包括由以下模塊組成；
[0017]具體一個先進(jìn)先出存儲器，用于存儲微處理器發(fā)送過來的運(yùn)動指令隊列的運(yùn)動指令存儲器；可實(shí)現(xiàn)對直線，圓弧和曲線的插補(bǔ)運(yùn)算，整體結(jié)構(gòu)為流水線結(jié)構(gòu)，在固定時鐘周期內(nèi)可完成插補(bǔ)運(yùn)算的插補(bǔ)模塊；可實(shí)現(xiàn)實(shí)時運(yùn)動速度控制的速度控制模塊；用以產(chǎn)生脈沖驅(qū)動運(yùn)動設(shè)備運(yùn)動的脈沖產(chǎn)生模塊。
[0018]運(yùn)動指令存儲器的信號輸出端分別與插補(bǔ)模塊和速度控制模塊的信號輸入端連接；脈沖產(chǎn)生模塊的信號輸入端分別與插補(bǔ)模塊和速度控制模塊的信號輸出端連接。[0019]一種高速矢量繪圖裝置，所述繪圖設(shè)備至少I個。
[0020]一種高速矢量繪圖裝置，所述運(yùn)動設(shè)備為用以驅(qū)動繪圖設(shè)備進(jìn)行水平和垂直方向運(yùn)動的伺服電機(jī)。
[0021]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0022]1.通過現(xiàn)場可編程邏輯陣列內(nèi)部流水線結(jié)構(gòu)的插補(bǔ)模塊和實(shí)時的速度控制模塊，實(shí)現(xiàn)了高速運(yùn)動控制，提高了繪圖速度。
[0023]2.通過微處理器對矢量圖文件進(jìn)行解析，實(shí)現(xiàn)了對矢量圖的直接處理，而無需事先在計算機(jī)上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，提高了數(shù)據(jù)處理速度。
[0024]3.通過通用串行總線接口可以直接讀取移動存儲介質(zhì)上的圖紙文件，無需連接額外的計算機(jī)，有效降低了系統(tǒng)復(fù)雜度，并節(jié)省了繪圖系統(tǒng)的搭建費(fèi)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為高速矢量繪圖裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖2為可編程芯片內(nèi)數(shù)字電路的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]高速矢量繪圖裝置，其由微處理器1，輸入設(shè)備3，顯示設(shè)備2，數(shù)據(jù)接口 4，可編程芯片5，運(yùn)動設(shè)備6，繪圖設(shè)備7，傳感器8組成。
[0028]微處理器I具體為ARM或RISC架構(gòu)，可以為獨(dú)立處理器或現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)中的軟核處理器，其運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)和控制軟件，控制數(shù)據(jù)接口獲取圖紙文件，控制輸入設(shè)備3和顯示設(shè)備2與用戶進(jìn)行交互，獲得繪圖參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對圖紙文件的解析，并將解析后獲得的運(yùn)動指令發(fā)送至可編程芯片5。數(shù)據(jù)接口 4具體為通用串行總線(USB)接口，可以通過移動存儲介質(zhì)獲取圖紙文件。輸入設(shè)備3具體為可編程鍵盤，實(shí)現(xiàn)繪圖參數(shù)的輸入。顯示設(shè)備2具體為液晶顯示屏，實(shí)現(xiàn)繪圖參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的顯示?？删幊绦酒?具體為現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)，其接收微處理器I發(fā)送的運(yùn)動指令，通過傳感器8獲取設(shè)備狀態(tài)，進(jìn)行實(shí)時插補(bǔ)運(yùn)算，通過前瞻控制算法，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動設(shè)備6和繪圖設(shè)備7的實(shí)時控制。繪圖設(shè)備7具體為噴頭或繪圖筆，用于在紙張或布匹上留下運(yùn)行軌跡，實(shí)現(xiàn)繪圖功能。繪圖設(shè)備7的數(shù)量至少為I個，為提高繪圖速度，繪圖設(shè)備7的數(shù)量可擴(kuò)展至2-4個。運(yùn)動設(shè)備6具體為伺服電機(jī)，用于驅(qū)動繪圖設(shè)備7按照指定路徑運(yùn)行，每個繪圖設(shè)備7均配備2個運(yùn)動設(shè)備6，分別驅(qū)動繪圖設(shè)備7進(jìn)行水平和垂直方向運(yùn)動。傳感器8具體包括光電傳感器，壓力傳感器，距離傳感器等，用于獲取運(yùn)動設(shè)備6和繪圖設(shè)備7的工作狀態(tài)。輸入設(shè)備3信號輸出端與微處理器I信號輸入端連接，微處理器I信號輸出端和傳感器8的信號輸出端分別與可編程芯片5信號輸入端連接，可編程芯片5信號輸出端分別與運(yùn)動設(shè)備6和繪圖設(shè)備7的信號輸入端連接，微處理器I的視頻信號輸出端與顯示設(shè)備2信號輸入端連接?？删幊绦酒?內(nèi)包括由以下模塊組成；具體一個先進(jìn)先出存儲器，用于存儲微處理器發(fā)送過來的運(yùn)動指令隊列的運(yùn)動指令存儲器9 ;可實(shí)現(xiàn)對直線，圓弧和曲線的插補(bǔ)運(yùn)算，整體結(jié)構(gòu)為流水線結(jié)構(gòu)，在固定時鐘周期內(nèi)可完成插補(bǔ)運(yùn)算的插補(bǔ)模塊10 ;可實(shí)現(xiàn)實(shí)時運(yùn)動速度控制的速度控制模塊12 ;用以產(chǎn)生脈沖驅(qū)動運(yùn)動設(shè)備運(yùn)動的脈沖產(chǎn)生模塊11。
[0029]運(yùn)動指令存儲器9的信號輸出端分別與插補(bǔ)模塊10和速度控制模塊12的信號輸入端連接；脈沖產(chǎn)生模塊11的信號輸入端分別與插補(bǔ)模塊10和速度控制模塊12的信號輸出端連接。
[0030]該繪圖裝置的工作方式如下:繪圖裝置通過通用串行總線(USB)接口連接存儲有圖紙文件的移動存儲介質(zhì)(如U盤，移動硬盤)，讀取圖紙文件，并在顯示設(shè)備2上顯示該圖紙的預(yù)覽圖，同時要求用戶通過輸入設(shè)備輸入繪圖參數(shù)(包括紙張或布匹尺寸，顏色，對比度等)，然后微處理器I對圖紙文件進(jìn)行解析，生成運(yùn)動指令隊列發(fā)送至可編程芯片5，可編程芯片5內(nèi)的數(shù)字電路模塊根據(jù)運(yùn)動指令進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算和運(yùn)動速度控制，最終控制運(yùn)動設(shè)備驅(qū)動繪圖設(shè)備在紙張或布匹上進(jìn)行繪圖作業(yè)。
【權(quán)利要求】
1.一種高速矢量繪圖裝置，包括繪圖設(shè)備和輸入設(shè)備，裝置內(nèi)設(shè)有用以控制數(shù)據(jù)接口獲取圖紙文件，獲得繪圖參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對圖紙文件的解析，并將解析后獲得的運(yùn)動指令發(fā)送至可編程芯片的微處理器；設(shè)有用以接收微處理器發(fā)送的運(yùn)動指令，通過傳感器獲取設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備實(shí)時控制的可編程芯片；設(shè)有用以驅(qū)動繪圖設(shè)備按照指定路徑運(yùn)行的運(yùn)動設(shè)備；設(shè)有用于獲取運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備工作狀態(tài)的傳感器；所述輸入設(shè)備信號輸出端與微處理器信號輸入端連接，微處理器信號輸出端和傳感器的信號輸出端分別與可編程芯片信號輸入端連接，可編程芯片信號輸出端分別與運(yùn)動設(shè)備和繪圖設(shè)備的信號輸入端連接； 其特征在于裝置外側(cè)設(shè)有顯示設(shè)備，所述微處理器的視頻信號輸出端與顯示設(shè)備信號輸入端連接；所述繪圖設(shè)備至少I個；所述運(yùn)動設(shè)備為用以驅(qū)動繪圖設(shè)備進(jìn)行水平和垂直方向運(yùn)動的伺服電機(jī)。
【文檔編號】G05B19/4093GK203689094SQ201320508771
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】陳勇, 黃寧 申請人:合肥市山敏機(jī)電有限責(zé)任公司, 合肥優(yōu)視嵌入式技術(shù)有限責(zé)任公司