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1硬件設計
　　噴碼機的電氣部分主要包括：主機和用戶終端兩部分。其中主機由主板和底板兩部分電路組成，包含高速電磁閥驅(qū)動電路，SDRAM存儲和實時時鐘，光傳感器電平轉(zhuǎn)換和多路串口接收模塊等。用戶終端由232串口通訊，薄膜按鍵和液晶顯示等模塊組成。
　　1.1主板硬件設計
　　主板是噴碼機控制系統(tǒng)的核心，一方面接收用戶終端發(fā)送的設置信息和光電開關信號，另一方面還要執(zhí)行相應的噴印操作，其硬件總體框圖如圖1所示。主要包括兩路MOS開關驅(qū)動電路，32kSRAM實時時鐘，光傳感器電平轉(zhuǎn)換以及RS232和電源接口模塊。主板的處理器選用8位51單片機P89C51RD2，其具有64k的FLASH存儲空間可以滿足噴碼機控制系統(tǒng)各種復雜的數(shù)據(jù)處理和噴印任務的程序?qū)崿F(xiàn)，同時其具備的1kRAM以及外部擴展功能剛好能勝任控制系統(tǒng)部分大容量的用戶數(shù)據(jù)存儲，而且工作頻率在20MHz時，每1個機器周期為6個時鐘周期相當于普通51系列單片機在40MHz工作時的性能，保證其能夠進行高速的數(shù)據(jù)處理和IO口操作。兩路MOS開關驅(qū)動模塊選用保護型MOS開關管，來完成DOD噴印方式的驅(qū)動電路設計。
　　1.2底板硬件設計
　　模塊化底板的設計，為主板提供供電和通訊之外，預留了豐富的接口資源。主要包括：為CPU板提供電源，提供外部噴頭以及光電傳感器接口和多路串口接收處理等。
　　底板總體框圖底板主要由DC-DC轉(zhuǎn)換和電源保護，多路串口接收，主板接口電路這3部分組成。底板的總體框圖。
　　1.3用戶終端硬件設計
　　用戶終端是本系統(tǒng)的人機交互部分，其以TI的MSP430F149來處理按鍵掃描結(jié)果和顯示噴碼菜單，以及向主機發(fā)送和讀取噴碼機的相關設置參數(shù)的任務，用戶可以通過該終端設置各種噴碼操作選項。考慮到人性化設計需要，其設計的體積大小要適合人手持，移動并要在用戶終端上操作一些基本的菜單選擇，編輯等操作，其總體設計框圖如圖3所示，主要包括液晶顯示和按鍵掃描電路以及RS232串口通訊電路等。
　　噴碼機用戶終端的電源供給是通過主機的接口提供的，電壓為5V，它們之間通過普通的串口線相連，線長在1m左右，因而選擇低功耗MSP430單片機作為用戶終端的處理器，可以降低電源部分在處理器上的損耗。
　　MSP430F149工業(yè)級的工作環(huán)境可以適應噴碼機工作現(xiàn)場有可能出現(xiàn)的高溫和電壓不穩(wěn)等惡劣的工作環(huán)境。
　　此外，MSP430F149的大容量片內(nèi)存儲器和其16位RISC結(jié)構所具有的強大處理能力使其可以輕松處理復雜的各種噴碼設置指令和參數(shù)。
　2軟件設計
　　2.1主機和用戶終端通信協(xié)議設計
　　主機和用戶終端采用雙向RS232通信。數(shù)據(jù)幀的格式為起始碼，地址碼，指令碼，長度碼，數(shù)據(jù)碼和結(jié)束碼。
　　2.2通信協(xié)議的實現(xiàn)流程
　　通信協(xié)議的實現(xiàn)流程主要由開機初始化和噴碼設置修改兩部分組成。
　　開機初始化主要是為了讓用戶終端識別主機的相關軟件硬件配置以及版本號等信息，以便用戶終端確認主機是否正常工作，并根據(jù)這些配置信息調(diào)整部分噴碼菜單的顯示內(nèi)容。噴碼設置修改包含了讀取和寫入噴碼設置信息。由于部分噴碼設置信息可能受到其他噴碼設置信息的約束，因此在相應的修改噴碼設置時，添加了一段相應的處理流程。如字符寬度和字符點大小就是相互制約，它們的修改范圍受彼此約束，所以在修改字符寬度或者字符點大小之前必須先讀取字符點大小或者字符寬度的當前值來確定其修改的范圍。
　　3測試結(jié)果[br]　　本文研制的大字符噴碼機系統(tǒng)在噴碼操作設置上，借鑒SquidInk公司的SQ/2大字符噴碼機，具有計數(shù)，存儲，時鐘日歷，快速編輯等噴碼快速操作設置功能，并且相對SquidInk公司的SQ/2大字符噴碼機主要有兩方面的創(chuàng)新：
　?。?），在用戶界面上，采用中文顯示界面，更加人性化，方便用戶使用；
　　（2），噴墨動力供給模塊采用自主研發(fā)的電磁開關控制取代原有的皮帶式電機供給模塊。
　　4結(jié)束語[br]　　本文研制的大字符噴碼機控制系統(tǒng)來源于與浙江某公司合作的相關項目，共有7點陣和16點陣兩種系列產(chǎn)品，軟件有良好的兼容性，具有噴印速度快，操作簡單，可靠性好等特點，并且留有網(wǎng)絡接口，便于遠程控制。該設計現(xiàn)已量產(chǎn)，且在流水生產(chǎn)線上作業(yè)，完成大量的噴印訂單，生產(chǎn)線上反饋回來的信息顯示高速電磁閥的運作以及噴碼機的整體運行都有良好的效果。同時將根據(jù)不同用戶反饋的信息，通過不斷的完善以提高控制系統(tǒng)的特殊性，可靠性和穩(wěn)定性，能使其更好的適應工業(yè)現(xiàn)場的應用。另外，本系統(tǒng)在研制過程中得到蘇杰師兄的大力支持和幫助，特此感謝。