一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和若干機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括依次相連的控制信息發(fā)布層和信息傳輸層；信息傳輸層包括依次相連的主交換機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)和至少兩個(gè)CAN通信服務(wù)器；機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用推桿上安裝屏幕涂層外罩的電動(dòng)缸，當(dāng)推桿處于零位時(shí)，所有外罩的頂部均處于同一平面且實(shí)現(xiàn)密鋪；主交換機(jī)與控制信息發(fā)布層相連，CAN通信服務(wù)器依次通過電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)缸相連，電動(dòng)缸執(zhí)行由控制信息發(fā)布層發(fā)出通過信息傳輸層傳遞的運(yùn)動(dòng)命令。其控制方法包括1）中央處理器初始化；2）讀取自身位置標(biāo)示；3）判斷是否接受命令和數(shù)據(jù)；4）檢查當(dāng)前工作狀態(tài)；5）進(jìn)入命令處理流程；6）返回指令等待狀態(tài)。
【專利說明】一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種屏幕系統(tǒng)，具體涉及一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]靜態(tài)屏幕在日常生活中較為普及，如生活中所用到的顯示器和電子屏，都屬于靜態(tài)屏幕，雖然隨著3D技術(shù)的不斷發(fā)展，靜態(tài)屏幕能夠在一定程度上表現(xiàn)出立體感，但其終究還是平面圖像，是都是通過左右眼接收到不同的圖像，經(jīng)過大腦的合唱產(chǎn)生的立體效果，效果不很理想，而且非常有局限性，無法達(dá)到裸眼3D的效果；現(xiàn)有的3D投影呈現(xiàn)出的立體效果也缺乏真實(shí)感，而且能夠也無法適用于大場(chǎng)景下的立體效果的呈現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)及其控制方法，能夠通過在不同屏幕上呈現(xiàn)畫面的相互配合，能夠直接表現(xiàn)出畫面的3D立體效果，立體效果真實(shí)，適用范圍廣。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0005]一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和若干機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括依次相連的控制信息發(fā)布層和信息傳輸層；信息傳輸層包括依次相連的主交換機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)和至少兩個(gè)CAN通信服務(wù)器；所述的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用設(shè)置有位置傳感器的電動(dòng)缸，電動(dòng)缸的推桿上安裝設(shè)有屏幕涂層的外罩，當(dāng)推桿處于零位時(shí)，所有外罩的頂部均處于同一平面且實(shí)現(xiàn)密鋪；主交換機(jī)與控制信息發(fā)布層相連，CAN通信服務(wù)器依次通過電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)缸相連，電動(dòng)缸執(zhí)行由控制信息發(fā)布層發(fā)出通過信息傳輸層傳遞的運(yùn)動(dòng)命令。
[0006]優(yōu)選的，控制信息發(fā)布層包括兩臺(tái)互為備份的工控機(jī)，兩臺(tái)工控機(jī)分別通過兩套互為備份的總線通道與主交換機(jī)連接。
[0007]優(yōu)選的，主交換機(jī)能夠分別用于提供現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力的采集、現(xiàn)場(chǎng)信息的測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力狀態(tài)的顯示。
[0008]優(yōu)選的，每個(gè)電機(jī)控制器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制一個(gè)電動(dòng)缸，電機(jī)控制器與CAN通信服務(wù)器之間的傳輸線路采用雙點(diǎn)雙線連接。
[0009]優(yōu)選的，電機(jī)控制器包括與CAN通信服務(wù)器的CAN總線相連的CAN驅(qū)動(dòng)器，提供電源轉(zhuǎn)換的二次電源，以及中央處理器和驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸出電路；所述的CAN驅(qū)動(dòng)器通過通信數(shù)字隔離器與中央處理器相連；所述的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸出電路包括連接在中央處理器輸出端的總線驅(qū)動(dòng)器，總線驅(qū)動(dòng)器分別通過低速光耦和高速光耦共同輸出包括脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)。
[0010]進(jìn)一步，中央處理器上還連接有晶體、復(fù)位電路、EEPROM、時(shí)鐘電路和調(diào)試接口，中央處理器通過GPIO接口接收經(jīng)低速光耦傳送的位置傳感器輸出的傳感器信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步，驅(qū)動(dòng)器信號(hào)通過低速光耦經(jīng)GPIO接口和依次通過485驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)數(shù)字隔離器經(jīng)UART接口分別反饋連接到中央處理器。[0012]進(jìn)一步，中央處理器的內(nèi)部設(shè)置有脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器包括用于控制脈沖信號(hào)頻率的脈沖頻率寄存器和用于控制脈沖信號(hào)周期的脈沖時(shí)間定時(shí)器。
[0013]基于以上任意一種所述動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)控制方法，其包括如下步驟，
[0014]I)電機(jī)控制器中的中央處理器通電或復(fù)位后進(jìn)行初始化；
[0015]2)電機(jī)控制器讀取自身位置標(biāo)示；
[0016]3)利用與自身位置標(biāo)示的比對(duì)，電機(jī)控制器判斷是否接受來自工控機(jī)發(fā)來的命令和數(shù)據(jù)；如果是則對(duì)命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解析得到命令碼，如果不是則放棄命令和數(shù)據(jù)；
[0017]4)檢查當(dāng)前電機(jī)控制器工作狀態(tài)，如果為運(yùn)行故障狀態(tài)，則進(jìn)入故障處理模式；如果為正常啟動(dòng)狀態(tài)，則進(jìn)入指令等待狀態(tài)；同時(shí)對(duì)命令碼進(jìn)行正確性判斷，如果正確則進(jìn)入命令處理流程，如果錯(cuò)誤則不做處理；
[0018]5 )進(jìn)入命令處理流程后，解析命令碼，執(zhí)行命令規(guī)定的電機(jī)控制；所述的電機(jī)控制包括數(shù)據(jù)下載、位置尋零、直接運(yùn)動(dòng)控制和程序運(yùn)動(dòng)控制；
[0019]6)執(zhí)行完命令規(guī)定的電機(jī)控制后，電機(jī)控制器返回指令等待狀態(tài)，等待下一條命令的到來。
[0020]優(yōu)選的，程序運(yùn)動(dòng)控制包括如下步驟，
[0021]a.根據(jù)命令從EEPROM中讀取包括脈沖方向、頻率和時(shí)間的運(yùn)動(dòng)向量；
[0022]b.根據(jù)運(yùn)動(dòng)向量配置脈沖頻率寄存器和脈沖時(shí)間定時(shí)器，并啟動(dòng)或刷新脈沖發(fā)生器后進(jìn)入下一步；
[0023]c.運(yùn)動(dòng)向量地址指針加一，然后判斷當(dāng)前運(yùn)動(dòng)向量的脈沖發(fā)送是否完成，未完成則進(jìn)行等待，完成后繼續(xù)下一步；
[0024]d.判斷所有運(yùn)動(dòng)向量的脈沖發(fā)送是否完成，未完成則返回步驟a，完成后則結(jié)束程序運(yùn)動(dòng)控制。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0026]本發(fā)明一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，利用高速低噪的電動(dòng)缸組成陣列，使得其上設(shè)置屏幕涂層的外罩頂部在同一平面密鋪，為圖像的顯示提供動(dòng)態(tài)顯示的基礎(chǔ)；通過運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的逐層控制，將電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)的分別控制，通過不同電動(dòng)缸運(yùn)動(dòng)和位置的變化組合，配合屏幕的顯示，呈現(xiàn)出真實(shí)的真正意義上的裸眼3D效果；并且能夠通過CAN通信服務(wù)器數(shù)量的靈活選取組合，實(shí)現(xiàn)不同要求的演示系統(tǒng)構(gòu)建要求，通過不同電動(dòng)缸型號(hào)的選取，能夠?qū)崿F(xiàn)大場(chǎng)景，甚至超大場(chǎng)景的3D顯示效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用范圍廣，拓展方便，效果逼真，可靠性聞。
[0027]進(jìn)一步的，通過互為備份的工控機(jī)的設(shè)置實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備份，能夠分別實(shí)現(xiàn)控制操作，實(shí)現(xiàn)了主級(jí)雙冗余；再利用互為備份的兩套總線通道，實(shí)現(xiàn)了通道的雙冗余，保證了系統(tǒng)運(yùn)行和控制的穩(wěn)定可靠。
[0028]進(jìn)一步的，通過CAN通信服務(wù)器與電機(jī)控制器之間的雙點(diǎn)雙線連接，構(gòu)成了閉環(huán)傳送線路，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線雙冗余，在一個(gè)傳輸路徑意外中斷后，能夠從另一端實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，保證了電機(jī)穩(wěn)定的正常運(yùn)行。
[0029]進(jìn)一步的，通過電機(jī)控制器要控制電動(dòng)機(jī)進(jìn)行模擬各種位置變化的控制，是通過控制電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速完成的。控制器對(duì)驅(qū)動(dòng)器發(fā)出的脈沖，決定了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和直線位移，脈沖的個(gè)數(shù)和方向決定了直線位移，脈沖的頻率，決定了電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，并分別通過一一對(duì)應(yīng)的控制，分別實(shí)現(xiàn)電動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)和定位，組合形成了真實(shí)的3D立體效果，控制簡(jiǎn)單，傳輸快捷，運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)配合程度高。
[0030]本發(fā)明一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)控制方法，通過將動(dòng)態(tài)幕整體的控制劃分到每個(gè)電機(jī)控制器的控制，由工控機(jī)統(tǒng)一發(fā)布命令和數(shù)據(jù)，電機(jī)控制器選擇接收自己的命令并進(jìn)行執(zhí)行，從而通過每個(gè)電動(dòng)缸的動(dòng)作的完成來相互配合，實(shí)現(xiàn)3D效果的變化和動(dòng)態(tài)顯示；通過電機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)命令的解釋和具體執(zhí)行發(fā)送，提高了系統(tǒng)整體的可靠性，將執(zhí)行單元和控制單元對(duì)應(yīng)，簡(jiǎn)化了指令的傳遞流程和控制指令的執(zhí)行操作，容錯(cuò)率高，恢復(fù)調(diào)整迅速。
[0031]進(jìn)一步的，利用程序運(yùn)動(dòng)控制，直接從EEPROM中讀取運(yùn)動(dòng)向量，并依次執(zhí)行操作，大幅的提高了運(yùn)動(dòng)響應(yīng)速度，使得電動(dòng)缸的運(yùn)動(dòng)能夠更好的與屏幕畫面效果配合，提高了顯示效果和應(yīng)用范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)例中所述動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)的系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)例中所述電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)例中所述系統(tǒng)控制方法的流程框圖。
[0035]圖4為本發(fā)明實(shí)例中所述的程序控制的流程框圖。
[0036]圖5為本發(fā)明實(shí)例中所述機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)的密鋪效果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對(duì)本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0038]本發(fā)明一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和若干機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括依次相連的控制信息發(fā)布層和信息傳輸層；信息傳輸層包括依次相連的主交換機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)和至少兩個(gè)CAN通信服務(wù)器；所述的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用設(shè)置有位置傳感器的電動(dòng)缸，電動(dòng)缸的推桿上安裝設(shè)有屏幕涂層的外罩，如圖5所示，當(dāng)推桿處于零位時(shí)，所有外罩的頂部均處于同一平面且實(shí)現(xiàn)密鋪；主交換機(jī)與控制信息發(fā)布層相連，CAN通信服務(wù)器依次通過電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)缸相連，電動(dòng)缸執(zhí)行由控制信息發(fā)布層發(fā)出通過信息傳輸層傳遞的運(yùn)動(dòng)命令。
[0039]其中，控制信息發(fā)布層包括兩臺(tái)互為備份的工控機(jī)，兩臺(tái)工控機(jī)分別通過兩套互為備份的總線通道與主交換機(jī)連接。主交換機(jī)能夠分別用于提供現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力的采集、現(xiàn)場(chǎng)信息的測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力狀態(tài)的顯示。每個(gè)電機(jī)控制器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制一個(gè)電動(dòng)缸，電機(jī)控制器與CAN通信服務(wù)器之間的傳輸線路采用雙點(diǎn)雙線連接。
[0040]其中，電機(jī)控制器包括與CAN通信服務(wù)器的CAN總線相連的CAN驅(qū)動(dòng)器，提供電源轉(zhuǎn)換的二次電源，以及中央處理器和驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸出電路；所述的CAN驅(qū)動(dòng)器通過通信數(shù)字隔離器與中央處理器相連；所述的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸出電路包括連接在中央處理器輸出端的總線驅(qū)動(dòng)器，總線驅(qū)動(dòng)器分別通過低速光耦和高速光耦共同輸出包括脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器。中央處理器上還連接有晶體、復(fù)位電路、EEPROM、時(shí)鐘電路和調(diào)試接口，中央處理器通過GPIO接口接收經(jīng)低速光耦傳送的位置傳感器輸出的傳感器信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器信號(hào)通過低速光耦經(jīng)GPIO接口和依次通過485驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)數(shù)字隔離器經(jīng)UART接口分別反饋連接到中央處理器。中央處理器的內(nèi)部設(shè)置有脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器包括用于控制脈沖信號(hào)頻率的脈沖頻率寄存器和用于控制脈沖信號(hào)周期的脈沖時(shí)間定時(shí)器。
[0041]本優(yōu)選實(shí)施例中，動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)拓?fù)錁?gòu)成如圖1所示，能夠滿足傳輸效果和傳輸時(shí)間的要求，具體的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)如下。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是控制信息的傳輸機(jī)構(gòu)和控制命令的發(fā)出機(jī)構(gòu)，其可靠性不僅關(guān)系到傳輸信息的正確性，而且關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的可靠度。
[0042]在控制信息發(fā)布層，設(shè)置有兩臺(tái)互為備份的工控機(jī)(帶有兩個(gè)以太網(wǎng)口)，一臺(tái)作為場(chǎng)景編輯機(jī)，一臺(tái)作為控制機(jī)；兩臺(tái)都可獨(dú)立地實(shí)施用戶的編輯操作和控制過程的操作——實(shí)現(xiàn)主機(jī)雙冗余。兩臺(tái)工控機(jī)分別通過兩套互為備份的總線通道與主交換機(jī)連接，主交換機(jī)可連接最多可達(dá)20個(gè)CAN通訊服務(wù)器，每個(gè)CAN服務(wù)器帶有4路CAN通訊口，選用2個(gè)CAN通訊服務(wù)器即可滿足系統(tǒng)構(gòu)建要求。
[0043]在信息傳輸層，互為備份的2套總線通道，一旦某一通道出現(xiàn)故障，則由另一通道接替故障通道的工作——實(shí)現(xiàn)通道雙冗余。
[0044]在通過CAN通信服務(wù)器與電機(jī)控制器的傳輸之間采用雙點(diǎn)雙線連接，構(gòu)成了閉環(huán)傳送線路，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)線雙冗余，在一個(gè)傳輸路徑意外中斷后，能夠從另一端實(shí)現(xiàn)信息的傳遞，保證了電機(jī)穩(wěn)定的正常運(yùn)行，每個(gè)電機(jī)控制器控制一個(gè)機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0045]具體的，機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的電動(dòng)缸，能夠優(yōu)選的采用同步帶方式來實(shí)現(xiàn)。同步帶傳動(dòng)的電動(dòng)缸是由帶有與齒輪配合的鋸齒狀條帶作為核心，當(dāng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)軸連接器上的齒輪旋轉(zhuǎn)，齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的位置決定了齒輪與齒條之間的位置，從而帶動(dòng)與齒條固定在一起的推桿也做直線運(yùn)動(dòng)。維護(hù)只需在開始時(shí)涂抹硅油，不需要定期注脂潤(rùn)滑，無易損件需要維護(hù)更換。需要控制其擺動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)精度、速度等參數(shù)。
[0046]具體的，電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，電機(jī)控制器為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中的信息節(jié)點(diǎn)，用于直接控制機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)控制器中的中央處理器用于響應(yīng)上位機(jī)的指令解析和對(duì)驅(qū)動(dòng)器的控制和狀態(tài)檢測(cè)控制，可提供2個(gè)CAN-bus接口，6個(gè)脈沖接口，和大量的GPIO接口。能夠滿足驅(qū)動(dòng)器所需要的控制信號(hào)種類。處理器外通過I2C總線擴(kuò)展一個(gè)16KX8bit的EEPROM (型號(hào)為CAT24WC256)，用于實(shí)現(xiàn)控制板編號(hào)的存儲(chǔ)，以及控制算法的存儲(chǔ)。
[0047]中央處理器通過CAN總線控制器接口擴(kuò)展一路CAN通訊，CAN驅(qū)動(dòng)器采用82C250，用于電機(jī)控制器與上位機(jī)進(jìn)行命令和數(shù)據(jù)信息交互，通過通訊數(shù)字隔離器實(shí)現(xiàn)通訊隔離。中央處理器通過GPIO 口輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)經(jīng)過總線驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)后的控制信號(hào)推動(dòng)光耦輸入端，實(shí)現(xiàn)光耦的導(dǎo)通與關(guān)斷。發(fā)送脈沖由處理器的脈沖接口控制，輸出的信號(hào)包括位置控制脈沖和方向控制脈沖2個(gè)，該接口與中央處理器隔離。
[0048]具體的，電機(jī)控制器對(duì)電動(dòng)機(jī)的各種位置變化的控制，實(shí)際上是將運(yùn)動(dòng)曲線用線段進(jìn)行擬合，三個(gè)參數(shù)就可以完全確定其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即方向、脈沖周期和脈沖個(gè)數(shù)；脈沖周期固定，那么脈沖串個(gè)數(shù)就是由脈沖串發(fā)出的時(shí)間確定的，所以，每個(gè)分段需要的參數(shù)為脈沖的方向，周期和時(shí)間。
[0049]本發(fā)明基于以上所述動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)控制方法，包括如下步驟，
[0050]I)電機(jī)控制器中的中央處理器通電或復(fù)位后進(jìn)行初始化；[0051]2)電機(jī)控制器讀取自身位置標(biāo)示；
[0052]3)利用與自身位置標(biāo)示的比對(duì)，電機(jī)控制器判斷是否接受來自工控機(jī)發(fā)來的命令和數(shù)據(jù)；如果是則對(duì)命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解析得到命令碼，如果不是則放棄命令和數(shù)據(jù)；
[0053]4)檢查當(dāng)前電機(jī)控制器工作狀態(tài)，如果為運(yùn)行故障狀態(tài)，則進(jìn)入故障處理模式；如果為正常啟動(dòng)狀態(tài)，則進(jìn)入指令等待狀態(tài)；同時(shí)對(duì)命令碼進(jìn)行正確性判斷，如果正確則進(jìn)入命令處理流程，如果錯(cuò)誤則不做處理；
[0054]5 )進(jìn)入命令處理流程后，解析命令碼，執(zhí)行命令規(guī)定的電機(jī)控制；所述的電機(jī)控制包括數(shù)據(jù)下載、位置尋零、直接運(yùn)動(dòng)控制和程序運(yùn)動(dòng)控制；
[0055]6)執(zhí)行完命令規(guī)定的電機(jī)控制后，電機(jī)控制器返回指令等待狀態(tài)，等待下一條命令的到來。
[0056]具體的流程如圖3所示，電機(jī)控制器通過CAN通信完成工控機(jī)發(fā)來的數(shù)據(jù)和命令的解析、對(duì)驅(qū)動(dòng)器的操作、驅(qū)動(dòng)器狀態(tài)上報(bào)等功能。并實(shí)現(xiàn)開關(guān)量的發(fā)出和采集，脈沖量的發(fā)出，CAN接口的通訊等工作。還能實(shí)現(xiàn)對(duì)EEPROM的訪問，能夠從中解析算法指令，以及通過GPIO接口對(duì)片外時(shí)鐘電路的訪問，能夠從中獲取時(shí)標(biāo)數(shù)據(jù)。一旦出現(xiàn)失步問題，電機(jī)控制器能夠通過運(yùn)算控制，在下一步趕上整體運(yùn)動(dòng)。
[0057]其中，如圖4所示，具體的程序運(yùn)動(dòng)控制包括如下步驟，
[0058]a.根據(jù)命令從EEPROM中讀取包括脈沖方向、頻率和時(shí)間的運(yùn)動(dòng)向量；
[0059]b.根據(jù)運(yùn)動(dòng)向量配置脈沖頻率寄存器和脈沖時(shí)間定時(shí)器，并啟動(dòng)或刷新脈沖發(fā)生器后進(jìn)入下一步；
[0060]c.運(yùn)動(dòng)向量地址指針加一，然后判斷當(dāng)前運(yùn)動(dòng)向量的脈沖發(fā)送是否完成，未完成則進(jìn)行等待，完成后繼續(xù)下一步；
[0061]d.判斷所有運(yùn)動(dòng)向量的脈沖發(fā)送是否完成，未完成則返回步驟a，完成后則結(jié)束程序運(yùn)動(dòng)控制。
【權(quán)利要求】
1.一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，其包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)和若干機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)包括依次相連的控制信息發(fā)布層和信息傳輸層；信息傳輸層包括依次相連的主交換機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)和至少兩個(gè)CAN通信服務(wù)器；所述的機(jī)械執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用設(shè)置有位置傳感器的電動(dòng)缸，電動(dòng)缸的推桿上安裝設(shè)有屏幕涂層的外罩，當(dāng)推桿處于零位時(shí)，所有外罩的頂部均處于同一平面且實(shí)現(xiàn)密鋪；主交換機(jī)與控制信息發(fā)布層相連，CAN通信服務(wù)器依次通過電機(jī)控制器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)缸相連，電動(dòng)缸執(zhí)行由控制信息發(fā)布層發(fā)出通過信息傳輸層傳遞的運(yùn)動(dòng)命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述的控制信息發(fā)布層包括兩臺(tái)互為備份的工控機(jī)，兩臺(tái)工控機(jī)分別通過兩套互為備份的總線通道與主交換機(jī)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述的主交換機(jī)能夠分別用于提供現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)力的采集、現(xiàn)場(chǎng)信息的測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)力狀態(tài)的顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述的每個(gè)電機(jī)控制器通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制一個(gè)電動(dòng)缸，電機(jī)控制器與CAN通信服務(wù)器之間的傳輸線路采用雙點(diǎn)雙線連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述的電機(jī)控制器包括與CAN通信服務(wù)器的CAN總線相連的CAN驅(qū)動(dòng)器，提供電源轉(zhuǎn)換的二次電源，以及中央處理器和驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸出電路；所述的CAN驅(qū)動(dòng)器通過通信數(shù)字隔離器與中央處理器相連；所述的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸出電路包括連接在中央處理器輸出端的總線驅(qū)動(dòng)器，總線驅(qū)動(dòng)器分別通過低速光稱和高速光稱共同輸出包括脈沖信號(hào)的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述的中央處理器上還連接有晶體、復(fù)位電路、EEPROM、時(shí)鐘電路和調(diào)試接口，中央處理器通過GPIO接口接收經(jīng)低速光耦傳送的位置傳感器輸出的傳感器信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述的驅(qū)動(dòng)器信號(hào)通過低速光耦經(jīng)GPIO接口和依次通過485驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)數(shù)字隔離器經(jīng)UART接口分別反饋連接到中央處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器的內(nèi)部設(shè)置有脈沖發(fā)生器，脈沖發(fā)生器包括用于控制脈沖信號(hào)頻率的脈沖頻率寄存器和用于控制脈沖信號(hào)周期的脈沖時(shí)間定時(shí)器。
9.基于權(quán)利要求8所述動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)控制方法,其特征在于,包括如下步驟， .1)電機(jī)控制器中的中央處理器通電或復(fù)位后進(jìn)行初始化； .2)電機(jī)控制器讀取自身位置標(biāo)示； .3)利用與自身位置標(biāo)示的比對(duì)，電機(jī)控制器判斷是否接受來自工控機(jī)發(fā)來的命令和數(shù)據(jù)；如果是則對(duì)命令和數(shù)據(jù)進(jìn)行解析得到命令碼，如果不是則放棄命令和數(shù)據(jù)； .4)檢查當(dāng)前電機(jī)控制器工作狀態(tài)，如果為運(yùn)行故障狀態(tài)，則進(jìn)入故障處理模式；如果為正常啟動(dòng)狀態(tài)，則進(jìn)入指令等待狀態(tài)；同時(shí)對(duì)命令碼進(jìn)行正確性判斷，如果正確則進(jìn)入命令處理流程，如果錯(cuò)誤則不做處理； .5 )進(jìn)入命令處理流程后，解析命令碼，執(zhí)行命令規(guī)定的電機(jī)控制；所述的電機(jī)控制包括數(shù)據(jù)下載、位置尋零、直接運(yùn)動(dòng)控制和程序運(yùn)動(dòng)控制； 6)執(zhí)行完命令規(guī)定的電機(jī)控制后，電機(jī)控制器返回指令等待狀態(tài)，等待下一條命令的到來。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種動(dòng)態(tài)屏幕系統(tǒng)控制方法，其特征在于，所述的程序運(yùn)動(dòng)控制包括如下步驟， a.根據(jù)命令從EEPROM中讀取包括脈沖方向、頻率和時(shí)間的運(yùn)動(dòng)向量； b.根據(jù)運(yùn)動(dòng)向量配置脈沖頻率寄存器和脈沖時(shí)間定時(shí)器，并啟動(dòng)或刷新脈沖發(fā)生器后進(jìn)入下一步； c.運(yùn)動(dòng)向量地址指針加一，然后判斷當(dāng)前運(yùn)動(dòng)向量的脈沖發(fā)送是否完成，未完成則進(jìn)打等待，完成后繼續(xù)下一步； d.判斷所有運(yùn)動(dòng)向量的脈沖發(fā)送是否完成，未完成則返回步驟a，完成后則結(jié)束程序運(yùn)動(dòng)控制。
【文檔編號(hào)】H04N13/04GK103576649SQ201310485483
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月16日
【發(fā)明者】彭海波, 楊軍一, 高鵬, 王穎雪, 張強(qiáng), 高巍, 竇森, 劉輝 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所