[交通运输]电容式条干仪在纱线控制中的应用.doc

电容式条干仪在纱线控制中的应用 摘要：条干仪在纺纱中的应用系统由信号调理电路、单片机主板电路、步进电机驱动板、CRT驱动板及旋转开关电路6部分所组成。信号调理电路主要实现将纱线的厚度通过电容桥式电路转化为电压信号，以便从单片机进行AD采集；单片机主板电路主要实现CRT界面的显示、进行AD采集、数据处理和利用SPI通信对各驱动板进行控制，从而实现一个完整的系统。步进电机驱动板和CRT驱动板作为主单片机的控制对象，实现步进电机的转动和在CRT上显示所需要测量的不同参数。旋转开关电路作为人机交互的工具，通过左右旋转和确定键，来启动该系统。该系统的软件包含对电压信号的AD采集、处理并存储采集的数据、启动步进电机、绘制CRT显示界面等。 关键词：信号调理；AD采集；SPI通信；数据处理 Abstract: Evenness tester in spinning applications is made up of the signal conditioning circuit, microcontroller circuit, stepper motor drive circuit, CRT drive circuit and rotary switch circuit. The signal processing circuit is mainly to achieve the thickness of the yarn through a capacitor bridge circuit into a voltage signal in order to collect from the MCU AD; MCU circuit is mainly to achieve the display of CRT screen, AD acquisition, data processing and using SPI communication on the drive control board to realize a complete system. Stepper motor driver board circuit and the CRT driver circuit as the object of the main MCU controlled, is to achieve the stepper motor rotation and the different parameters what need measure in the CRT screen. The rotary switch circuit as a tool for human-computer interaction, start the system through the left and right rotation and the OK button. The software design of the system contains the AD voltage signal acquisition, processing and storing the collected data, starting the motor, drawing the display in the CRT display screen. Key words: signal conditioning; AD acquisition; SPI communication; data processing 前言 纱线、粗纱、条子的条干不匀是指纱条沿纱条长度方向纱条线密度不均匀的程度，它是纱条品质的重要指标。条干不匀会反映在强力、伸长、线密度以及染色等物理指标中，给后加工造成困难并影响其产品质量。条干均匀度仪是目前世界上广泛采用的用于测量纱条随机性不匀和周期性不匀的电子仪器，是衡量纱条轴向粗细不匀程度、控制半成品纤维或成品纤维质量的经典而又有效的仪器之一。纱条条干均匀度仪在我国纺织工厂中已广泛使用，并成为条干均匀度评价分等及纱条不匀结构分析的主要手段。现在大多条干仪的数据处理采用工程计算机来实现，整个系统庞大且价格昂贵。本设计中将系统的核心部件——工程计算机改成由多个单片机相互通信而组成的处理系统。单片机作为过去、现在乃至将来都十分普及的一种嵌入式芯片，其技术日趋完善，其功能也日益强大。在很大程度上，单片机这种嵌入式处理芯片能够代替计算机内的CPU完成很多功能，使得仪器不管是在体积上或是在成本上都大大降低，而其性能并没有改变多少。 电容式条干仪在纱线控制中的应用就是对这个系统中的主单片机所进行的，同时与CRT驱动板、从单片机及步进电机驱动板之间进行通信；主单片机主要功