高速噴墨打印機高精度實時控制系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:高速噴墨打印機高精度實時控制系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:進(jìn)入21世紀(jì)以來,科技技術(shù)的高速發(fā)展和制造業(yè)的日益壯大,在加工、制造、包裝工業(yè)生產(chǎn)生產(chǎn)線上,對噴墨打印機的需求量不斷增加,并且在大批量和特殊產(chǎn)品的外包裝生產(chǎn)中扮演著重要的角色,F(xiàn)在市場上的噴碼打印機,存在著多種缺點:運用場合單一、打印質(zhì)量差,安全性差、高維護(hù)成本等。很大程度上限制了噴墨打印機在生產(chǎn)線上的應(yīng)用。針對以上問題,本文結(jié)合嵌入式技術(shù)和FPGA技術(shù)的特點,本課題研究并實現(xiàn)了一種高速、高精度的實時噴碼系統(tǒng)。 本文首先分析了生產(chǎn)線噴碼機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,然后研究了噴碼機的組成部件,以及本次系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo),提出了高速噴墨打印機高精度實時控制系統(tǒng)的硬件總體設(shè)計方案。 然后,針對制定的總體設(shè)計方案,,根據(jù)AU1250處理器和Actel FPGA技術(shù)特點,進(jìn)行了生產(chǎn)線噴碼機硬件系統(tǒng)核心模塊的研究與實現(xiàn),其中包括核心板設(shè)計、上下位機通信設(shè)計、供墨系統(tǒng)設(shè)計、墨滴充電和晶振棒驅(qū)動設(shè)計、墨滴相位自動檢測電路設(shè)計與實現(xiàn)、墨滴飛行速度檢測研究與實現(xiàn)、墨滴偏轉(zhuǎn)電壓漏電檢測等。接著進(jìn)行了生產(chǎn)線噴碼機下位機軟件核心模塊的研究與實現(xiàn),即下位機FPGA程序的設(shè)計與實現(xiàn),包括上位機和下位機通信的實現(xiàn)、充電波形的實現(xiàn)以及和正弦波的同步等。 最后,為了證實該高速噴墨打印機高精度實時控制系統(tǒng)的實用性以及是否達(dá)成目標(biāo),對系統(tǒng)的主要功能模塊進(jìn)行了測試,并結(jié)合生產(chǎn)線,進(jìn)行了實際噴印效果的測試。
【關(guān)鍵詞】:噴碼打印 AU1250處理器 FPGA Cortex-M3 AHB
【學(xué)位授予單位】:重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TP334.83;TP273
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-7
- 1 緒論7-15
- 1.1 課題的研究背景7
- 1.2 課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢7-12
- 1.2.1 噴碼打印技術(shù)的歷史和現(xiàn)狀7-10
- 1.2.2 噴碼打印技術(shù)未來的發(fā)展方向10-11
- 1.2.3 嵌入式系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀11-12
- 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析總結(jié)以及課題研究目的和意義12-13
- 1.4 課題的來源13
- 1.5 論文的主要研究內(nèi)容13-14
- 1.6 本章小結(jié)14-15
- 2 高速噴墨打印機高精度實時控制系統(tǒng)硬件總體設(shè)計15-27
- 2.1 生產(chǎn)線噴碼機系統(tǒng)組成15-17
- 2.2 噴碼機實時控制系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)17-18
- 2.3 生產(chǎn)線噴碼機的方案設(shè)計18-21
- 2.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計18-19
- 2.3.2 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計的實施方案19-21
- 2.4 系統(tǒng)主要器件選型21-25
- 2.4.1 嵌入式微處理器選型21-23
- 2.4.2 下位機選型23-25
- 2.5 生產(chǎn)線噴碼機的系統(tǒng)原理框圖設(shè)計25-26
- 2.6 本章小結(jié)26-27
- 3 生產(chǎn)線噴碼機實時控制系統(tǒng)硬件核心模塊設(shè)計27-45
- 3.1 供墨系統(tǒng)設(shè)計27-29
- 3.1.1 電機驅(qū)動模塊和電機轉(zhuǎn)速檢測模塊設(shè)計27-28
- 3.1.2 墨路壓力檢測模塊設(shè)計28
- 3.1.3 墨路壓力控制系統(tǒng)設(shè)計28-29
- 3.2 墨滴充電電路和晶振棒驅(qū)動電路設(shè)計29-31
- 3.2.1 墨滴高速充電電路設(shè)計29-30
- 3.2.2 晶振棒驅(qū)動電路設(shè)計30-31
- 3.3 墨滴相位自動檢測電路設(shè)計與實現(xiàn)31-33
- 3.4 墨滴飛行速度檢測研究與實現(xiàn)33-34
- 3.5 墨滴偏轉(zhuǎn)電壓漏電檢測34-35
- 3.6 上下位機數(shù)據(jù)和命令通信模塊設(shè)計35-41
- 3.6.1 上下位機通信模塊硬件設(shè)計35-38
- 3.6.2 上下位機通信協(xié)議的制定38-41
- 3.7 核心板最小系統(tǒng)設(shè)計41-44
- 3.7.1 電源模塊設(shè)計42-43
- 3.7.2 存儲器設(shè)計43-44
- 3.8 本章小結(jié)44-45
- 4 生產(chǎn)線噴碼機 FPGA 軟件核心模塊設(shè)計45-55
- 4.1 靜態(tài)總線和 AHB 總線通信的 FPGA 程序?qū)崿F(xiàn)45-48
- 4.2 高精度實時控制系統(tǒng)的 FPGA 程序?qū)崿F(xiàn)48-52
- 4.2.1 FPGA 中正弦波的產(chǎn)生48-51
- 4.2.2 充電時序和正弦波的同步研究51-52
- 4.3 下位機充電數(shù)據(jù)的發(fā)送機制52-54
- 4.4 本章小結(jié)54-55
- 5 生產(chǎn)線噴碼機關(guān)鍵模塊測試55-62
- 5.1 上位機和下位機的通信測試55-56
- 5.2 充電電路以及晶振棒驅(qū)動電路測試56-59
- 5.3 相位檢測電路測試59-60
- 5.4 系統(tǒng)實際噴印效果測試60-61
- 5.5 本章小結(jié)61-62
- 6 結(jié)論62-63
- 致謝63-64
- 參考文獻(xiàn)64-66
- 附錄66
- A. 攻讀碩士學(xué)位期間從事的主要科研工作66
- B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎勵66
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號:437130
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