CN108388190A - 一种缝纫机控制***及缝纫机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种缝纫机控制***及缝纫机，包括电源模块、采集模块和主控模块，所述电源模块、采集模块分别与主控模块电连接；电源模块包括电源处理电路、隔离电路和串口通信电路，电源处理电路与隔离电路连接，隔离电路与串口通信电路连接通信，所述电源处理电路、隔离电路与串口通信电路还分别与主控模块连接通信。本发明在电源模块中设置有隔离电路与串口通信电路，能够对主控模块中的TTL信号进行隔离，这样，当电源在进行非正常插拔等情况下，对电路中因突然断电产生的异常信号进行隔离，从而不会对设备的主控模块造成影响，使电路的稳定性更强，更可靠。
Description
【技术领域】
本发明涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种自动控制的缝纫机控制***及缝纫机。
【背景技术】
随着科技的发展，自动控制技术因能提高生产效率，节省能力成本同时节约生产成本，被运用到各行各业中。在纺织行业中，自动控制的缝纫机也替代了原始的脚踏型缝纫机。
目前智能型缝纫机具备了停针、剪线、倒回缝纫、胎压脚等常用的动作，这些动作通过电机来进行控制，这就需要控制器能够精准地采集电机控制的各个部件对应的信号，并对其进行分析，同时，还应对电路进行保护，确保电路在发生异常的时候能进行自动隔离保护。但是现有技术中，缝纫机在操作过程中，在进行上述的剪线、压线、倒缝过程中，电流不稳定，容易发生电路故障。特别是在插拔或者静电不正当使用的时候，容易对主控制器造成影响，电路稳定性差。
【发明内容】
本发明的目的旨在解决上述至少一个问题，提供了一种电路稳定性强，具备电源隔离保护的应用于缝纫机自动控制的控制***和缝纫机。
为实现该目的，本发明公开一种缝纫机控制***，包括电源模块、采集模块和主控模块，所述电源模块、采集模块分别与主控模块电连接；所述电源模块包括电源处理电路、隔离电路和串口通信电路，所述电源处理电路与隔离电路连接，所述隔离电路与串口通信电路连接通信，所述电源处理电路、隔离电路与串口通信电路还分别与主控模块连接通信。
进一步的，所述采集模块包括信号采集电路和光耦合电路，所述光耦合电路一端连接信号采集电路，另一端连接所述主控模块上的采集信号检测端，所述光耦合电路包括光耦合器、第一电阻和第一电容，所述光耦合器与第一电容并联以进行滤波和整形，所述第一电阻与光耦合器串联以进行限流。
一种缝纫机控制***及缝纫机
进一步的，所述信号采集电路包括第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二电阻和第二电容，所述第一二极管反接在信号采集电路的信号输入端，所述第二二极管并联在电路中，且所述第二二极管的阳极端与所述三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的基极与光光耦合器连接，所述第二电阻与所述第二电容并联组成RC滤波电路。
进一步的，所述采集电路上包括第一电压监测接口和第二电压监测接口，所述第一电压监测接口和第二电压监测接口分别与所述第一二极管的阴极电连接，所述第一电压监测接口和第二电压监测接口任意一个与所述第一二极管的阴极接通。
进一步的，所述采集模块包括剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块，所述剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块分别与主控模块的不同引脚连接通信。
进一步的，所述电源处理电路包括用于降低输入的市电的降压电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路与稳压电路连接，所述稳压电路与滤波电路电路连接，所述滤波电路与主控模块连接。
进一步的，所述主控模块采用32位的STM32F103芯片。
本发明还公开一种缝纫机，包括上述任意一项所述的缝纫机控制***。
与现有技术相比，本发明具备如下优点：
1)在电源模块中设置有隔离电路与串口通信电路，能够对主控模块中的TTL信号进行隔离，这样，当电源在进行非正常插拔等情况下，对电路中因突然断电产生的异常信号进行隔离，从而不会对设备的主控模块造成影响，使电路的稳定性更强，更可靠；
2)在采集模块上设置有光耦合电路，对信号进行光耦隔离，对光耦合电路的输出端进行隔离保护，进一步提高电路的稳定性；
3)在信号采集电路上通过反接二极管和并连的二极管对信号采集电路进行保护；
4)信号采集电路上设置有多个电压监测接口，从而使其兼容多个测量电压值。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
一种缝纫机控制***及缝纫机
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明缝纫机控制***模块框图；
图2是本发明缝纫机控制***电源模块和采集模块结构框图；
图3是本发明电源模块的隔离电路的电路连接图；
图4是本发明串口通信电路连接图；
图5是本发明剪线信号的采集模块电路连接图。
【具体实施方式】
下面结合附图和示例性实施例对本发明作进一步地描述，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。此外，如果已知技术的详细描述对于示出本发明的特征是不必要的，则将其省略。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
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本发明公开一种缝纫机控制***，请参阅图1-图2，包括电源模块1、采集模块2和主控模块3，所述电源模块1、采集模块2分别与主控模块3电连接；所述电源模块1包括电源处理电路11、隔离电路12和串口通信电路13，所述电源处理电路11与隔离电路12连接，所述隔离电路12与串口通信电路13连接通信，所述电源处理电路11、隔离电路12与串口通信电路13还分别与主控模块3连接通信。
本发明与现有技术相比，在电源模块1中设置有隔离电路12与串口通信电路13，能够对主控模块3中的TTL信号进行隔离，这样，在电源在进行正常插拔等情况下，对这种异常的信号进行隔离，从而不会对设备的主控模块3造成影响，使电路的稳定性更强，更可靠。
进一步的，请参阅图3，本发明主控模块3采用32位的STM32F103芯片，本发明中的隔离电路12采用ADUM1201芯片，ADUM1201芯片为一种双通道数字隔离器，ADUM1201是基于ADI的iCoupler数字隔离器采用平面磁场隔离技术。它是基于芯片尺寸的变压器，而不是基于光电耦合器所采用的LED与光电二极管的组，性能优于光电耦合器。本实施例中，ADUM1201芯片的VDD1端与3.3V的工作电压连接，VDD2端与模拟输入端VDDA连接，同时模拟输入端VDDA通过电容C26的滤波后与模拟地VSSA连接。同时ADUM1201芯片的GND1接地，GND2连接模拟地，VOA端和VIB端分别通过分压电阻R41和分压电阻R42的分压后与主控模块3的STM32F103芯片中的第二接收数据端UART2RXD端和第二发送数据端UART2TXD连接，
ADUM1201芯片的VIN端和VOB端分别与串口通信电路13连接。同时，ADUM1201芯片的工作电压输入端还通过电阻R39分压后与VIB连接，通过电阻R40的分压后与VOA连接，通过电容C29的滤波后与GND1连接。
请参阅图4，在本发明中，串口通信电路13采用了ST3232ECTR芯片，所述ST3232ECTR芯片的第二发射输入端T2in与所述ADUM1201芯片的VIN端口连接，所述ST3232ECTR芯片的第二接收输入端R2out与所述ADUM1201芯片的VOB端口连接以进行隔离控制，且中间通过电阻R45分压。在本发明中，所述ST3232ECTR芯片的V+端通过电容C28的滤波后连接模拟地，VCC端连接模拟输入端，且模拟输入端通过电容C27的滤波后连接模拟地，C1+端和C1-端通过电容C31连接在一起，C2+端和C2-端通过电容C30连接在一起，V-端通过电容C32后连接模拟地，GND端直接连接模拟
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地。同时，本发明中，ST3232ECTR芯片的第一发射输入端T1in与主控模块3的STM32F103芯片中的第一发送数据端UART1TXD连接，ST3232ECTR芯片的第一接收输出端R1out与主控模块3的STM32F103芯片中的第一接收数据端UART1RXD端连接，中间还通过电阻R43分压。所述STM32F103芯片的第一发射输出端T1out、第一接收输入端R1in、第二发射输出端T2out和第二接收输入端R2in分别与RS232TX1端、RS232RX1端、RS232TX2端和RS232RX2端连接，以进行串口通信。
进一步的，请参阅图2和5，所述采集模块2包括信号采集电路21和光耦合电路22，所述光耦合电路22一端连接信号采集电路21，另一端连接所述主控模块3上的采集信号检测端，所述光耦合电路22包括光耦合器、第一电阻R6和第一电容C2，所述光耦合器采用TLP781，所述光耦合器与第一电容C2并联以进行滤波和整形，所述第一电阻R6与光耦合器串联以进行限流。由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，有效对采集模块2中采集信号进行抗干扰隔离，提高主控模块3上对采集模块2提供的采集信号检测的准确性。
进一步的，所述采集模块2包括剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块，所述剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块分别与主控模块的不同引脚连接通信。
以剪线采集模块的电路为例，所述信号采集电路21包括第一二极管D3、第二二极管D2、第一三极管Q1、第二电阻R8和第二电容C3，所述第一二极管D3反接在信号采集电路21的信号输入端，所述第二二极管D2与第一三极管Q1并联，也与第二电阻R8和第二电容C并联，且所述第二二极管D2的阳极端与所述三极管Q1的发射极连接，所述第二二极管D2的阴极端与所述三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的基极与光耦合器连接，所述第二电阻R8与所述第二电容C3并联组成RC滤波电路,三极管Q1的基极与发射极之间还连接有电阻R12。在采集模块2上设置有光耦合电路22，对信号进行光耦隔离，对光耦合电路的输出端进行隔离保护，进一步提高电路的稳定性；在信号采集电路上通过反接二极管和并连的二极管对信号采集电路进行保护。
进一步的，在采集电路21上可以根据情况设置多个电压监测接口，以适应多个不同型号的缝纫机。本发明中，采集电路21上包括第一电压监测接口和第二电压监测接口，所述第一电压监测接口和第二电压监测接口分别与所述第一二极管的阴极电连接，所述
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第一电压监测接口和第二电压监测接口任意一个与所述第一二极管的阴极接通。在第一电压监测接口或者第二电压监测接口与第一二极管的阴极连接的处，还分别连接有用于分压的电阻，当需要采用哪个电压监测接口的时候，则焊接上对应的分压电阻，不需要的电压监测接口的分压电阻焊接位空置，以此来匹配不同型号，不同监控电压的缝纫机电路。
进一步的，所述电源处理电路11包括降低市电的降压电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路与稳压电路连接，所述稳压电路与滤波电路电路连接，所述滤波电路与主控模块连接。在本实施例中，所述降压电路用于将220V的电压降低到5V的工作电压，5v的电压与稳压电路连接，在本实施例中，采用低压降稳压器，将5v电压转变成3.3V的芯片正常工作电压，转变后的3.3V工作电压经过多级滤波后，与主控模块3连接进行供电。
本发明还公开一种缝纫机，包括上述任意一项所述的缝纫机控制***，缝纫机中的采集模块2包括剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块，所述剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块分别与主控模块的不同引脚连接通信。通过对这些采集模块的信号采集，实现自动监测缝纫进程的目的。
在此处所提供的说明书中，虽然说明了大量的具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实施例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
虽然上面已经示出了本发明的一些示例性实施例，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的原理或精神的情况下，可以对这些示例性实施例做出改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种缝纫机控制***，其特征在于，包括电源模块、采集模块和主控模块，所述电源模块、采集模块分别与主控模块电连接；所述电源模块包括电源处理电路、隔离电路和串口通信电路，所述电源处理电路与隔离电路连接，所述隔离电路与串口通信电路连接通信，所述电源处理电路、隔离电路与串口通信电路还分别与主控模块连接通信。
2.根据权利要求1所述的缝纫机控制***，其特征在于，所述采集模块包括信号采集电路和光耦合电路，所述光耦合电路一端连接信号采集电路，另一端连接所述主控模块上的采集信号检测端，所述光耦合电路包括光耦合器、第一电阻和第一电容，所述光耦合器与第一电容并联以进行滤波和整形，所述第一电阻与光耦合器串联以进行限流。
3.根据权利要求2所述的缝纫机控制***，其特征在于，所述信号采集电路包括第一二极管、第二二极管、第一三极管、第二电阻和第二电容，所述第一二极管反接在信号采集电路的信号输入端，所述第二二极管并联在电路中，且所述第二二极管的阳极端与所述三极管的发射极连接，所述第二二极管的阴极端与所述三极管的集电极连接，所述三极管的基极与光光耦合器连接，所述第二电阻与所述第二电容并联组成RC滤波电路。
4.根据权利要求3所述的缝纫机控制***，其特征在于，所述采集电路上包括第一电压监测接口和第二电压监测接口，所述第一电压监测接口和第二电压监测接口分别与所述第一二极管的阴极电连接，所述第一电压监测接口和第二电压监测接口任意一个与所述第一二极管的阴极接通。
5.根据权利要求1所述的缝纫机控制***，其特征在于，所述采集模块包括剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块，所述剪线信号采集模块、压脚信号采集模块、倒缝信号检测模块和电机启停信号采集模块分别与主控模块的不同引脚连接通信。
6.根据权利要求1所述的缝纫机控制***，其特征在于，所述电源处理电路包括用于降低输入的市电的降压电路、稳压电路和滤波电路，所述降压电路与稳压电路连接，所述稳压电路与滤波电路电路连接，所述滤波电路与主控模块连接。
7.根据权利要求1所述的缝纫机控制***，其特征在于，所述主控模块采用32位的STM32F103芯片。
8.一种缝纫机，其特征在于，包括上述权利要求1-7任意一项所述的缝纫机控制***。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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