基于PIC16F874单片机的喷织机控制系统设计

　　0引言

　　纺织机就是把线、丝、麻等原材料加工成丝线后织成布料的工具全称。象纺坠、纺车、锭子、踏板织布机、机械织布机、数控自动织布机等。古今纺织工艺流程和设备的发展都是因应纺织原料而设计的，因此，原料在纺织技术中具有重要的地位。古代世界各国用于纺织的纤维均为天然纤维，一般是(毛、麻、棉)三种短纤维。正在运行的纺织机因故障、交班等其他原因需要停机后，再开机时就会出现纬线之间不均匀现象，不是2条纬线之间间隙过大，就是间隙太小，结果都会使所织布匹出现次品。本控制器基于PIC16F874单片机设计了纺织机松紧度调整控制器，成功地解决了该问题。具有精度高、运行可靠方便、性价比高等优点。

　　1 控制器工作原理

　　可调整的松紧带控制器，包括一固定板，固定板中设左、右二横栓孔，固定板的前方设一卡掣部，卡掣部包含一钩臂及一底座，钩臂与底座形成一缺口，缺口内含有一悬臂及一固定臂，该悬臂的右端与固定臂的右端藉螺栓而枢接，悬臂左端设一矩形块，矩形块中设二平行的纵栓孔，矩形块前设一连座，连座固定在矩形块的前方，连座的左端设有一对滚轮及二支导杆，上述钩臂还设有固定悬臂的卡轮。控制器原理框图如图1所示。

　　纺织机在正常运行时，调整离合器在单片机PIC16F874的控制下，处于可靠分离状态，当因故停机后需再次开机时，按下调整按钮，系统发出调整信号使调整离合器控制电路工作，调整离合器处于啮合状态，此时调整电机在系统的控制下进行正转、反转、正反转和反正转，调整纬线松紧量使其疏密合适，调整结束后，使调整离合器由回到分离状态，并显示松紧调整结束信号。

　　2 硬件电路设计

　　根据系统的功能，可靠控制是前提，精度是关键。硬件力求结构简单提高可靠性，而精度通过精密变速机构和检测电路保证。部分硬件电路如图2所示。

　　2.1 MCU选择

　　由于系统的调整精度要求高，能方便地设定调整量并能起掉电保护作用。PIC16F874内含10 b A/D转换，速度高，价格便宜，他带有128 B的电可擦写的E2PROM存储器，能方便写入调整量以备后用。16F874还有看门狗，保证系统程序运行的可靠性，同时同步串行模块(SSP)为以后与工控机联网奠定基础。

　　2.2 检测电路

　　检测部分主要完成对调整离合器的状态、纺织机等检测，同时采用光电编码器提高了检测精度，为了保证MCU的安全，所有检测信号都通过光耦和MCU连接。其电路如图2所示。

　　2.3 调整量设定与显示