电脑花样机嵌入式控制系统软件的研发.pdf

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering Research and Development of the Embedded Control System Software puter Sewing M achine Candidate :Yu Yang Major :Mechatronic Engineering Supervisor :Prof. Hua ng Yu Huazhong University of Science and Technology Wuhan ,Hubei 430074 ,P. R. China January , 201 4 万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于(请在以上方框内打“√”) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 年月日日期: 年月保密□,在年解密后适用本授权书。不保密□。万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要为降低用工成本, 箱包、皮具、服装行业对缝制自动化装备电脑花样机的需求持续增加。控制系统软件是电脑花样机的重要组成, 是升级缝制装备的核心要素之一。采用上下位机的控制方式搭建控制系统。上位机是基于 ARM9 的人机交互系统, 选用 Win CE 作为操作系统,开发上位机应用软件。下位机是基于 DSP 的运动控制器。采用面向对象的方法开发人机交互系统。分析缝制行业主流图形文件格式, 结合常见图形系统的图元特征以及缝制图形的数据特征定义上位机交互系统中的对象属性, 着重分析了人字缝、加固以及集合属性的数据结构特征。通过图形创建过程的脚本构建动态模型, 并根据人机对话序列原则和图元属性设计创建模块,设计文档类、运动类以及图元对象类函数接口。分析图元离散成缝纫针脚点的计算方法以及人字缝、加固和集合属性对离散点数据带来的变更。定义了下位机 BAS 文件的数据格式,创建图元衔接点的处理方法, 设计 BAS 数据文件的生成流程。在局部编辑功能中采用顺序遍历的方式进行针脚定位,构建具有保真特性和利于二次定制的统一化修改方案。分析运动系统指令体系, 设计上位机运动控制模块以及下位机控制流程, 分析上下位机数据交互的方式。针对线迹一致性的要求, 设计旋转式电脑花样机控制系统, 分析相应的软硬件扩展方式。通过实际测试,研制的电脑花样机系统在高速运行下能保持良好的稳定性。关键词: 嵌入式,面向对象,电脑花样机, 人机交互,运动控制 I 万方数据华中科技大学硕士学位论文 Abstract With labor costs increasing, demand for sewing automation equipment computer sewing machines increase in the leather, apparel industry. Control system software is one of the core elements to puter sewing machine. Upper and puter method is used to design the control system. HMI hardware system is based on ARM9 chips. Win CE is chosen as the embedded operating system. DSP -based motion controller is the puter. Objec t -oriented approach is used to develop HMI systems. With sewing industry mainstream graphics file format mon graphics system’s features analyzed, graphical