本文關鍵詞：噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究

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【摘要】：現(xiàn)今,隨著包裝行業(yè)的快速發(fā)展,連續(xù)型噴墨打印機在流水線生產上的應用越來越廣泛,需求越來越大,用戶對噴墨打印機的要求也是越來越高。然而目前國內的噴墨打印機存在著噴印質量較低、可靠性不高等問題,這在一定程度上阻礙了噴碼機的發(fā)展。針對上述問題,本文開展了噴碼機的墨點空間位置實時檢測系統(tǒng)研究,確保墨點充電時刻的精確性和可靠性,從而來提高噴印質量。首先本文介紹了噴碼機的歷史與現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢,論述了噴碼機的現(xiàn)狀和課題的研究目的及意義。接著對噴碼機的組成結構和工作原理進行了闡述,并對墨點空間位置檢測和實時跟蹤系統(tǒng)進行了理論分析,提出了噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)的軟硬件體系架構。然后,本文對上下位機通信協(xié)議、峰值檢測電路、墨水粘度自適應檢測與控制、墨路壓力PID調節(jié)控制、總線仲裁機制和FPGA Fabric主從模式、充電數(shù)據(jù)的串并轉換等關鍵技術進行了研究。上下位機基于共享郵箱式的通信協(xié)議的制定保證了通信數(shù)據(jù)的準確性與可靠性;帶電墨點峰值檢測是進行空間位置檢測與實時跟蹤的關鍵,檢測結果便于進行相位計算,即墨點充電時機的選擇;墨水粘度的自動調節(jié)與控制是保證墨點能夠正常分裂與充電的前提,自動調節(jié)體現(xiàn)了智能化控制;墨路壓力的PID調節(jié),能夠保證當前墨路處于穩(wěn)定工作狀態(tài),它是噴碼機進行正常工作的前提;FPGA Fabric主從模式利用AHB總線仲裁,提高總線的利用率,保證了總線訪問的有序性和正確性;通過軟件完成充電數(shù)據(jù)的串并轉換的時序控制,節(jié)省了硬件資源。最后,在前文的基礎上,對噴碼機墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究進行了軟硬件的實現(xiàn),并運用到實際噴碼機項目中,實現(xiàn)了關鍵技術,并對應用結果進行分析對比,能夠實現(xiàn)對墨點充電時刻的高精度控制,說明了本課題研究的可行性和價值。
【關鍵詞】：噴墨打印 實時性 高精度 FPGA
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB486
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-14
• 1.1 課題的研究背景7-8
• 1.2 課題的國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢8-12
• 1.2.1 噴碼機的歷史與現(xiàn)狀8-11
• 1.2.2 噴碼機的發(fā)展趨勢11
• 1.2.3 噴碼機的現(xiàn)狀分析11-12
• 1.3 課題的研究目的及意義12
• 1.4 課題來源12-13
• 1.5 論文的主要研究內容13
• 1.6 本章小結13-14
• 2 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤分析與設計14-27
• 2.1 噴碼機的組成結構14-16
• 2.2 噴碼機的工作原理16-17
• 2.3 墨點空間位置檢測與實時跟蹤理論分析17-20
• 2.4 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)的設計原則與需求分析20-21
• 2.4.1 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)的設計原則20-21
• 2.4.2 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)的功能需求分析21
• 2.5 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究的硬件體系架構設計21-25
• 2.5.1 CPU的選型22
• 2.5.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇22-23
• 2.5.3 下位機芯片選型23-25
• 2.6 噴碼機墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究的軟件體系架構設計25-26
• 2.7 本章小結26-27
• 3 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤關鍵技術27-46
• 3.1 基于CRC校驗的通信協(xié)議的制定27-30
• 3.1.1 CRC校驗原理27-28
• 3.1.2 基于共享郵箱式的通信協(xié)議的制定28-30
• 3.2 峰值檢測電路設計研究30-31
• 3.3 墨水粘度自適應檢測與控制方法研究31-35
• 3.3.1 墨水粘度自適應檢測與控制電路32-33
• 3.3.2 墨水粘度自適應檢測與控制軟件實現(xiàn)33-35
• 3.4 墨路壓力PID調節(jié)控制研究35-40
• 3.5 總線仲裁機制及FPGA Fabric主從機模式的研究40-42
• 3.5.1 AHB總線仲裁機制40-41
• 3.5.2 FPGA Fabric主從機模式41-42
• 3.6 充電數(shù)據(jù)串并轉換研究42-45
• 3.7 本章小結45-46
• 4 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究軟硬件實現(xiàn)及應用46-67
• 4.1 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究硬件實現(xiàn)46-48
• 4.2 噴碼機的墨點空間位置檢測與實時跟蹤系統(tǒng)研究軟件實現(xiàn)48-63
• 4.2.1 峰值檢測模塊的軟件實現(xiàn)49-53
• 4.2.2 平均值比較算法及軟件實現(xiàn)53-56
• 4.2.3 相位篩選模塊軟件實現(xiàn)56-60
• 4.2.4 FPGA控制墨點充電時序模塊軟件實現(xiàn)60-63
• 4.3 應用效果及分析63-66
• 4.4 本章小結66-67
• 5 結論67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻69-71
• 附錄71
• A. 攻讀碩士學位期間從事的主要科研工作71
• B. 作者在攻讀碩士學位期間所獲獎勵71

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