專利名稱：具有pc機實時控制功能的繡花機控制裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及具有一個或多個縫紉頭的自動繡花機，具體指一種具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置及控制方法。
背景技術：
一般繡花機設有一繡花框，通過控制其在X軸和Y軸方向上的移動，并與縫紉機構的運動相配合形成線跡，完成各種預定圖案的繡制。現有的自動繡花機，已從一般的程序控制改進為用單片微處理機控制。通常在一臺繡花機上設有6-20個機頭，并在每個機頭上配備6-12根不同色線的機針，繡花框一般由X方向和Y方向的2個步進電機帶動，機器能自動縫紉、自動換色、自動剪線，并有斷線報警、故障顯示及簡單的花樣編輯功能。
繡花機的控制裝置主要包括鍵盤/顯示單元1，控制單元2，機械執行單元3，花樣數據及參數存儲單元4，控制程序存儲單元5和花樣輸入單元6。其中，鍵盤/顯示單元1具有必須的輸入按鍵并能顯示簡單的信息；控制單元2由單片微處理機及其外圍電路組成，負責數據處理和發出操作指令；機械執行單元3負責執行由控制單元2發出的各種操作指令的機械動作；花樣數據及參數存儲單元4為一隨機存儲器，用于存儲從花樣輸入單元6讀入的花樣數據及機器設置數據；控制程序單元5為一只讀存儲器，其中固化了繡花機所必須的控制程序；花樣輸入單元6一般包括軟盤驅動器及其控制電路，用于從磁盤中讀取花樣數據。各單元之間的關系如圖1所示。
但這種繡花機在整個繡花過程中，用戶無法對機器進行干預。機器一旦從花樣數據及參數存儲單元中讀取了各種數據、繡花機開始工作后，要想再實時進行各種參數的調整，改變機器的參數，就要等到已運行的整個繡花程序結束或取消已開始的全部繡花程序才行。例如，當繡花機開始工作后，發現剪線長度參數需要調整，要等到繡花機完成當前花樣剩余的針數，若機器刺繡速度為800針/分，尚剩針數為250k針，就要等30多分鐘后才能通過鍵盤/顯示單元1重新設置剪線長度參數；另外，若控制程序的軟件版本升級，必須等繡花操作全部結束，并由專業人員打開機箱換上新的固化有并新版本的控制程序存儲單元集成塊，因此不但使用不夠方便，功能的擴展也受到局限。
發明內容
本發明的目的在于提出一種具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置及其控制方法，該控制裝置是在以單片微處理機為核心組成的控制裝置的基礎上，加上一臺上位PC計算機，組成具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置，并通過在PC機與單片微處理機之間的通信，使單片機能在與PC機聯機時，接受PC機的實時控制，以充分發揮PC機的高速、開發功能強大的實時控制功能，由于PC機的運行速度極高，因此在此同時PC機仍能用作辦公或其它事務處理；在必要時，PC機還能隨時脫離繡花機，此時單片機仍能繼續獨立控制繡花機操作，完成PC機余下的繡花任務。
本發明的具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置，除包括鍵盤單元1、控制單元2、機械執行單元3、花樣數據與參數存儲單元4外，還配有一臺通用PC計算機7和一通信接口單元8。其中，鍵盤單元1具有必須的功能選擇、繡花操作等輸入按鍵，通過輸入矩陣與控制單元的輸入端相連，原有的顯示功能將主要由PC機來承擔；控制單元2由單片微處理機及其外圍電路組成，負責進行數據處理及發出操作指令，控制運框、縫紉、換色、剪線等操作，另外還存儲有繡花控制程序，可單獨完成繡花機的控制功能；機械執行單元3一般包括步進電機、繼電器、電磁鐵等機械執行機構，負責執行由控制單元發出的各種操作指令的機械動作，控制單元2通過驅動電路與該單元相連；花樣數據與參數存儲單元4為一帶有保持數據的電池保護電路的SRAM，主要用于存儲花樣數據及PC機發送來的各項機器參數，如運框軌跡、換色針桿順序、刺繡速度、剪線等參數，此單元通過雙向驅動總線與控制單元相連；PC機7除裝有通用軟件外，還安裝有繡花機應用程序并具有數據輸出口，與通信接口單元8相連；通信接口單元8具有對通信信號的驅動能力，連接于PC機7與控制單元2之間，是PC機7與控制單元2的橋梁。各單元之間的關系如圖2所示。
另外，本發明還規定了PC機與控制單元之間的通信協議，如PC機發出的請求代碼和控制單元發回的應答代碼、PC機發送或接收的命令代碼和數據以及控制單元發送或接收的命令代碼和數據。
本發明的一種具有PC機實時控制功能的繡花機的控制方法，其主要控制步驟如下●PC機與繡花機聯機后，即向控制單元發出聯機請求代碼；●每次啟動后，控制單元查詢是否有聯機請求代碼？●如控制單元查詢到有聯機請求代碼，則與PC機交換信息與數據，以PC機中的信息、數據和鍵盤來控制繡花機運行；如未查詢到聯機請求代碼，則控制單元用繡花機內的信息、數據和鍵盤單元來控制繡花機運行；●若在運行中查詢到有暫停命令或其它按鍵命令時，執行暫停子程序或其它按鍵命令處理子程序，然后再查詢是否與PC機相連；●若在運行中讀到結束代碼，則執行結束子程序，一個花樣刺繡完成。
●每次操作完成后，控制單元查詢是否有聯機請求代碼？如仍有聯機請求代碼，則再次交換信息和數據，控制單元將正在執行的實時信息和運行數據回送給PC機，PC機控制繡花機的運行；如此時PC機與繡花機脫離，則由控制單元繼續控制繡花機的運行；●若在運行中查詢到有暫停命令或其它按鍵命令時，執行暫停子程序或其它按鍵命令處理子程序，然后再查詢是否與PC機相連；●若在運行中讀到結束代碼，則執行結束子程序，一個花樣刺繡完成。
本發明的優點在于，在整個繡花過程中，1)PC機可隨時與繡花機聯機，并實時控制此繡花機。繡花機控制單元在接到聯機請求代碼后，立即把正在執行的數據、參數等信息代碼發送給PC機，并接受PC機的命令代碼和數據，并存儲和執行相應程序；如其制造商已提升其控制程序版本，即可根據PC機界面提示，對控制單元2內的控制程序進行快捷在線燒錄，而無需打開機箱由更換控制程序存儲器；同時，由于PC機的強大功能，PC機在實行實時控制的同時，還可執行諸如WINDOWS、WORD、EXCEL、花樣打版設計等其它程序。2)PC機可隨時脫離本繡花機，另作他用，本繡花機也能繼續單獨進行繡花操作。因此具有PC機實時控制功能的繡花機給用戶帶來極大的方便。
圖1為現有的繡花機的結構原理圖；圖2為本發明的繡花機的結構原理圖；圖3為本發明的控制流程圖。
圖中1鍵盤/顯示單元，2控制單元，3機械執行單元，4花樣數據及參數存儲單元，5控制程序單元，6花樣輸入單元，11 PC機，12通信接口單元，S1開始、初始化，S2控制單元查詢是否與PC機聯機，S3控制單元與PC機數據交換，S4讀取片內數據，S5控制單元查詢是否有啟動命令，S6控制單元進行數據處理，S7控制單元查詢是否是結束代碼，S8按鈕制單元查詢是否有暫停命令，S9執行一次繡花程序，S10控制單元查詢是否與PC機聯機，S11控制單元與PC機交換數據，S12控制單元讀取片內數據，S13執行結束子程序，S14執行暫停子程序，S15控制單元查詢是否有其它按鍵命令，S16執行S15查詢到的命令的相應處理子程序。
具體實施方法現結合圖2具體說明本發明的控裝置。具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置，除包括鍵盤單元1，控制單元2，機械執行單元3，花樣數據與參數存儲單元4外，還配有一臺通用PC計算機7和一通信接口單元8。其中，鍵盤單元1基本與現有的繡花機鍵盤一樣，具有必須的功能選擇、繡花操作等輸入按鍵，但由于有了與PC機聯機的功能，其顯示功能主要由PC機來承擔，因此省卻了其中的顯示功能；控制單元2除包括單片微處理機及其外圍電路組成外，還采用內含64k擴展ROM的CPU芯片，因此可將繡花機的控制程序固化在該ROM中；機械執行單元3基本與現有的繡花機相同；花樣數據與參數存儲單元4主要存儲花樣數據及PC機發送的各項機器參數，此單元帶有保持數據的電池保護電路，即使暫時斷電，信號也不會丟失；PC機7除裝有通用軟件外，還安裝有繡花機應用程序并具有數據輸出口；通信接口單元8是PC機7與控制單元2之間的橋梁，具有通信信號的驅動能力。
下面結合圖3說明本發明的繡花機的控制方法的具體步驟
步驟1各單元初始化；步驟2控制單元查詢是否有PC機聯機請求代碼？步驟3當查詢到有聯機請求代碼時，向PC機回送應答代碼，并將控制繡花機運行的命令代碼和數據，如本繡花機的序列號、控制程序版本、花樣數據、機器參數等數據發送給PC機；PC機則向控制單元發回用戶對PC機的操作數據，并將這些數據存儲于花樣數據及參數存儲單元內；步驟4若未查到聯機請求代碼，則直接讀取花樣數據與參數存儲單元內的數據；步驟7步驟5查詢有否啟動命令？用戶可通過繡花機上的啟動按鈕發出啟動命令；步驟6如有啟動命令，控制單元則對從PC機或片內獲得的當前一針的數據進行處理，使之成為可直接執行的命令代碼；步驟7判斷是否是結束代碼，如是結束代碼，則執行步驟13，如不是結束代碼，則執行步驟8；步驟8查詢用戶是否有暫停命令，如有暫停命令，則執行步驟14暫停程序，如無暫停命令，則執行步驟9；步驟9根據命令代碼，完成一個針跡的繡花操作；步驟10、11、12完成一個針跡后，控制單元查詢有否聯機請求代碼？并分別按聯機或不聯機的程序獲取下一針的數據信息，然后執行步驟6；步驟13如步驟7查詢到結束代碼，執行結束子程序后結束操作；步驟14如步驟8查詢到暫停命令，執行暫停處理子程序后執行步驟15；步驟15查詢有無其它鍵盤命令？如無其它按鍵命令，返回執行步驟2；如有其它按鍵命令，執行步驟16后，返回執行步驟2；步驟16執行其它按鍵命令處理程序。
權利要求
1.一種具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置，包括鍵盤單元，控制單元，機械執行單元，花樣數據與參數存儲單元，其特征在于還配有一臺通用PC計算機和一在PC機與控制單元之間建立通信聯系的通信接口單元。
2.具有PC機實時控制功能的繡花機的控制方法，其特征在于采用下列步驟●PC機與繡花機聯機后，即向控制單元發出聯機請求代碼；●每次啟動后，控制單元查詢是否有聯機請求代碼？如控制單元查詢到有聯機請求代碼，則與PC機交換信息與數據，以PC機中的信息、數據和鍵盤來控制繡花機運行；如未查詢到聯機請求代碼，則控制單元用繡花機內的信息、數據和鍵盤單元來控制繡花機運行；●每次操作完成后，控制單元查詢是否有聯機請求代碼？如仍有聯機請求代碼，則再次交換信息和數據，控制單元將正在執行的實時信息和運行數據回送給PC機，PC機控制繡花機的運行；如此時PC機與繡花機脫離，則由控制單元繼續控制繡花機的運行；若在運行中查詢到有暫停命令或其它按鍵命令時，執行暫停子程序或其它按鍵命令處理子程序，然后再查詢是否與PC機相連；●若在運行中讀到結束代碼，則執行結束子程序，一個花樣刺繡完成。
3.根據權利要求2所述的繡花機的控制方法，其特征在于采用下列具體步驟步驟1各單元初始化；步驟2控制單元查詢是否有PC機聯機請求代碼？步驟3當查詢到有聯機請求代碼時，向PC機回送應答代碼，并將控制繡花機運行的命令代碼和數據，如本繡花機的序列號、控制程序版本、花樣數據、機器參數等數據發送給PC機；PC機則向控制單元發回用戶對PC機的操作數據，并將這些數據存儲于花樣數據及參數存儲單元內；步驟4若未查到聯機請求代碼，則直接讀取花樣數據與參數存儲單元內的數據；步驟5查詢是否有啟動命令？用戶可通過繡花機上的啟動按鈕發出啟動命令；步驟6如有啟動命令，控制單元則對從PC機或片內獲得的當前一針的數據進行處理，使之成為可直接執行的命令代碼；步驟7判斷是否是結束代碼，如是結束代碼，則執行步驟13，如不是結束代碼，則執行步驟8；步驟8查詢用戶是否有暫停命令，如有暫停命令，則執行步驟14暫停程序，如無暫停命令，則執行步驟9；步驟9根據命令代碼，完成一個針跡的繡花操作；步驟10、11、12完成一個針跡后，控制單元查詢有否聯機請求代碼？并分別按聯機或不聯機的程序獲取下一針的數據信息，然后執行步驟6；步驟13如步驟7查詢到結束代碼，執行結束子程序后結束操作；步驟14如步驟8查詢到暫停命令，執行暫停處理子程序后執行步驟15；步驟15查詢有無其它鍵盤命令？如無其它按鍵命令，返回執行步驟2，如有其它按鍵命令，執行步驟16后，返回執行步驟2；步驟16執行其它按鍵命令處理子程序。
全文摘要
一種具有PC機實時控制功能的繡花機控制裝置，包括鍵盤單元，控制單元，機械執行單元，花樣數據與參數存儲單元，還配有一臺通用PC計算機和一接口單元。本發明的控制方法的主要步驟為每次啟動或完成一次操作后，控制單元查詢有否聯機請求代碼，如有聯機請求代碼，則與PC機交換信息與數據，由PC機控制；如無聯機請求代碼，則由控制單元控制；若在運行中查詢到有暫停命令或其它按鍵命令時，執行相應子程序后再查詢是否與PC機相連；若在運行中讀到結束代碼則執行結束子程序，完成一個花樣。本發明的PC機可隨時與繡花機聯機，也可隨時脫機，在聯機時，PC機在發揮其強大控制和開發功能的同時，仍可執行其他任務，給用戶帶來極大的方便。
文檔編號G06F9/40GK1524992SQ03115578
公開日2004年9月1日 申請日期2003年2月28日 優先權日2003年2月28日
發明者羅萬春, 黃堅 申請人:上海上工佳源機電科技有限公司