一种绣花机开关电源电路及使绣花机具有调速能力的方法技术

本发明专利技术提供了一种绣花机开关电源电路，包括电源电压转换模块、同步信号提取模块和控制信号接收模块，所述电源电压转换模块与同步信号提取模块相连，所述同步信号提取模块及所述控制信号接收模块与绣花机的系统主控板相连，所述控制信号接收模块还与绣花机的电机相连。本发明专利技术的有益效果在于：通过特殊功能的开关电源硬件电路模块设计家用电脑绣花机的系统供电稳定且主轴运行平稳、加／减速过程加速度可变、停车位置准确，使整个家用电脑绣花机控制系统具有效率利用率高，相对体积较小，系统整体成本低等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于綉花机领域，尤其涉及一种綉花机开关电源电路及使綉花机具 有调速能力的方法。
技术介绍
目前家用电脑绣花机所用的供电系统有两种 一为采用耦合变压器配合外 围器件实现高压交流到低压直流的变换，二为利用开关电源用PWM斩波实现 从高压交流到低压直流的变换，这两种方法只有单一的给系统供电的功能，当 系统出现负载加重、外部电压不稳等突变情况时并不可以调整，而要实现对主 轴直流有刷电机的很好控制，必须得增加价格不菲的电机控制电路，这样既增 大了系统的体积又增加了系统的成本。
技术实现思路
本专利技术的实施例的目的在于提供一种绣花机开关电源电路及使綉花机具有 调速能力的方法，旨在解决现有技术中的供电系统功能单一、不能及时对系统 进行调整、操作不方便、体积大、成本高的问题。本专利技术的实施例是这样实现的， 一种绣花机开关电源电路，包括电源电压 转换模块、同步信号提取模块和控制信号接收模块，所述电源电压转换模块与 同步信号提取模块相连，所述同步信号提f^莫块及所述控制信号接收模块与绣 花机的系统主控板相连，所述控制信号接收模块还与綉花机的电机相连。本专利技术采取的技术方案还包括所述电源电压转换模块采用PWM技术， 实现高电压到低电压的转换，输出24V和5V两路直流电压输送给系统主控板。本专利技术采取的技术方案还包括所述同步信号提^^莫块通过对电源电压转 换信号的整流和过零检测来提取电机同步控制信号，为系统主控板提供信息信 号。本专利技术采取的技术方案还包括所述控制信号接收模块接收系统主控板的 控制信号的译码后做出相应开关动作，从而控制电机稳定运转。本专利技术的实施例所采取的另 一技术方案包括一种使綉花机具有调速能力的 方法，包4舌步骤100:模块入口接受同步信号，发给实时速度检测模块、离布和上针 位传感器检测模块；步骤200:实时速度检测模块接受信号，检测速度，离布和上针位传感器 检测模块接受信号，对该信号进行检测与控制，然后把速度通过程序接口传递 给PID调节模块；步骤300: PID速度调节模块根据信号进行调整，并向PWM输出模块发出 信号；步骤400: PWM输出模块接收信号，控制高压交流电转换成低压直流，并 输给电机；步骤500:电才几4妾受电流，同时接受系统的4企测。本专利技术采取的技术方案还包括所述PID软件模块通过汇编、C语言、C++ 语言进行编程。本专利技术实施例的技术方案具有如下优点或有益效果本专利技术通过嵌入式硬 件技术和计算机软件技术两个学科相结合的技术应用，家用电脑绣花机可以在 不增加多余外围器件的情况下，就可以实现对主轴直流有刷电机的精确调速和 稳定控制，而电源本身并没有体积上的增加和性能的下降，同时简化整个控制 系统的硬件结构。本专利技术的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。附图说明图l是本专利技术实施例一种綉花机开关电源电路的结构示意图； 图2是本专利技术实施例一种使绣花机具有调速能力的方法的流程图。具体实施例方式为了使本专利技术实施例的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附 图及实施例，对本专利技术实施例进行进一步详细说明。请参阅图1，为本专利技术实施例一种绣花机开关电源电路的结构示意图。本 专利技术的綉花机开关电源电路通过对开关电源的改造，在系统主控板、直流有刷 电机中，增加电源电压转换模块、同步信号提^^莫块和控制信号接收模块，电 源电压转换模块与同步信号提取模块相连，同步信号提取模块及控制信号接收 模块与系统主控板相连，控制信号接收模块与直流有刷电机相连，组成具有有 刷直流电机控制功能的开关电源硬件电路。电源电压转换才莫块采用PWM技术，实现效率高达95%以上的高电压到低 电压的转换，输出紋波系数很小的24V和5V两路直流电压输送给在系统主控 板。同步信号提取模块通过对电源电压转换信号的整流和过零检测来提取电机 同步控制信号，为系统主控板提供信息信号。控制信号接收模块接收系统主控板的控制信号的译码后做出相应开关动 作，从而控制直流有刷电机稳定运转。请参阅图2，为本专利技术实施例一种使綉花机具有调速能力的方法的流程图。 本专利技术的使綉花机具有调速能力的方法，增加模块入口、实时速度检测模块、 离布和上针位传感器检测模块、PID速度调节模块与PWM输出模块，步骤如 下步骤100:模块入口接受綉花系统运行过程中的同步信号，发给实时速度 检测模块、离布和上针位传感器检测模块；步骤200:实时速度检测模块接受信号，监测系统是否出现憋死和速度与 当前设定速度是否出现偏差等异常情况，并实时检测系统当前的速度，同时离 布和上针位传感器检测模块接受信号，对该信号进行检测与控制，然后把速度 通过程序接口传递给PID调节模块。在绣花系统中，离布和上针位的检测非常重要，该信号检测的准确与否和 控制的准确度是衡量一个电机控制系统好坏的重要指标。在本系统的离布和上 针位传感器检测模块程序中对该信号达到了很好的检测与控制。步骤300: PID速度调节模块主要根据实时速度检测模块反馈回来的速度 信息对当前速度进行比例、积分和微分调节，在电机控制系统在綉花系统出现 负载加重、电压不稳等突变情况进行快速调整，使系统速度能实时稳定在预设 速度范围内，使系统永远稳定在预定情况下。并向PWM输出模块发出信号。PID软件模块设计方法，可以根据实际需要采用编译器支持的汇编、C语 言、C+十语言进行编程，通过提供的接口函数的调用完成对家用电脑綉花机主 轴的完美控制。步骤400: PWM输出模块接受PID速度调节模块的信号，控制高压交流电 转换成低压直流，并输给电机；步骤500:电才几接受电流，同时接受系统的4企测。本专利技术具有很强的可移植性，通过对普通开关电源的简单改造就可以使开 关电源具有有刷直流电机的控制功能；在调整频率为100Hz-120Hz的情况下， 通过本特殊功能开关电源的应用，本系统具有很强的适应性，当系统出现负载 加重、外部电压不稳等突变情况下可以快速调整，使系统速度能实时稳定在预 设速度范围内。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术 的寸呆护范围之内。权利要求1、一种绣花机开关电源电路，其特征在于，包括电源电压转换模块、同步信号提取模块和控制信号接收模块，所述电源电压转换模块与同步信号提取模块相连，所述同步信号提取模块及所述控制信号接收模块与绣花机的系统主控板相连，所述控制信号接收模块还与绣花机的电机相连。2、 如权利要求1所述的綉花机开关电源电路，其特征在于，所述电源电压 转换模块采用PWM技术，实现高电压到低电压的转换，输出24V和5V两路 直流电压输送给系统主控板。3、 如权利要求1所述的绣花机开关电源电路，其特征在于，所述同步信号 提取模块通过对电源电压转换信号的整流和过零检测来提取电机同步控制信 号，为系统主控板提供信息信号。4、 如权利要求1所述的綉花机开关电源电路，其特征在于，所述控制信号 接收模块接收系统主控板的控制信号的译码后做出相应开关动作，从而控制电 机稳定运转。5、 一种使綉花机具有调速能力的方法，包括步骤100:模块入口接受同步信号，发给实时速度检测模块、离布和上针 位传感器检测模块；步骤200:实时速度检测模块接受信号，检测速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绣花机开关电源电路，其特征在于，包括电源电压转换模块、同步信号提取模块和控制信号接收模块，所述电源电压转换模块与同步信号提取模块相连，所述同步信号提取模块及所述控制信号接收模块与绣花机的系统主控板相连，所述控制信号接收模块还与绣花机的电机相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀锋，孙汉明，顾伟杰，黄朝晖，王相东，马永彪，姜俊，
申请(专利权)人：飞跃中科台州数控系统有限公司，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]