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缝纫机操作板驱动电路的原理及维修
 
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  凯源恒瑞监控>>首页>>缝纫机操作板驱动电路的原理及维修
 

    随着电子技术和计算机技术的飞速发展,电脑控制系统在缝纫机中得到广泛应用。电脑缝纫机具有功能完善、自动化程度高、人员操作简单、高效节能等优点,在国内各个缝制领域几乎得到普及应用,图1是近年来发展起来的新型数字化智能电脑缝纫机。

    图1 各种新型电脑缝纫机

    电脑缝纫机无论品牌和型号,都具有一个非常重要的操作部件——显示操作盒,有分体安装和与机头一体式安装两种方式,虽然形状各异,但都承担着缝纫机的人机对话、参数输入、状态显示的重要任务。

    国产电脑缝纫机最初是1986年在引进技术的基础上研发成功,第一代控制系统的操作盒现在看起来非常落后,数字显示使用的是机械计数器式开关,图2所示。随着电子技术的发展进步,九十年代发展出了LED数码管显示器和LCD液晶数码显示器,开关类型也发展出导电橡胶开关和薄膜开关等,见图3中。

    到现在,具有多功能显示和触控开关的大尺寸彩色LCD液晶屏已经得到普及应用,不仅显示清晰、内容众多,还具有图文结合、操控方便的特点,尤其是汉字显示功能的应用为国内用户开启了方便之门,成为目前电脑缝纫机的主流操作显示板,图3所示。

    图2 国内最早的电脑缝纫机操作盒

    图3 现在的电脑缝纫机操作盒

    电脑缝纫机操作盒的核心是操作板驱动电路,这是承担缝纫机电控系统参数输入、功能转换、数据显示等任务的重要电路部分,下面以银星YSC-8360控制系统操作板驱动电路为例(见图4所示),介绍电路组成、原理及问题检修方法。

    银星YSC-8360控制系统是标准牌电脑平缝机GC6910系列薄料单针平缝机使用的电脑控制系统,在国内外市场具有一定保有量。图4的电路由8个IC集成电路、4位7段数码管、LED指示灯和按键开关K组成,能够完成缝纫机自动功能信息显示和输入功能变更等任务。

    缝纫机功能信息通过程序控制由主芯片发出去控制操作板的(K DATAAout)、(Datain)、(Lockin)、(CIKin)端口以实现缝纫机功能信息与操作板的信息传递,如缝纫机的功能模式变换、功能模式(前后加固缝功能、剪线开关、停止针位选择等模式)显示以及故障信息的显示,同时并伴随LED发光二极管指示。 

    图4 操作板驱动电路

    下面分别进行详细分析。数码管分共阳极和共阴极,本系统采用共阳极数码管。阳极接高电平(VCC),阴极接74HC595的Q0——Q7管脚,当某个管脚为低电平“0”时相应的数码管点亮,为高电平“1”时不亮,这样根据不同的字符需要可以编制相应的编码。

    例如,数码管a、b、c、d、e、f、g、dp,dp为点号符本系统未配置,当要显示数字“0”时,只要数码管a、b、c、d、e、f数码管为低电平,g数码管为高电平即可。下表是部分数字的电平编码。

    根据上表就可设计不同的显示信息。

    数码管主要故障是不显示数字,这个问题可以用万用表进行检测。拆开操作盒找到七段数码管,见图5左所示。将万用表置于二极管档,分别测量a、b、c、d、e、f、g发光管的好坏。

    在断电的情况下,将万用表的红表笔放在公共端(V端),用黑表笔分别触碰测量a、b、c、d、e、f、g发光管的负极各端,如果相应段发亮表明正常,如果不亮表明该段已损坏,更换数码管即可,见图5所示。

    图5 数码管外观与检测方法


    LED5——LED16是12个发光二极管,根据电路结构发光二极管的负极为低电平时发光二极管导通点亮,发光二极管的负极为高电平时发光二极管不亮。

    根据不同的显示需要可以设置不同的高低电平,维修时可用万用表的二极管档来测量发光二极管的好坏,在断电的情况下,万用表的红表笔测量发光二极管的正极,黑表笔测量发光二极管的负极,如果发亮表明正常,如果不亮表明发光二极管已坏,更换即可。

    操作板的数码管和发光二极管驱动的芯片采用5只74HC595D,74HC595D芯片是一个高速CMOS8位3态移位寄存器/输出锁存器芯片。该器件包含一个8位串行输入与并行输出移位寄存器并提供一个8位D型存储寄存器,该存储寄存器具有8位3态输出,分别提供独立的时钟信号给移位寄存器和存储寄存器,移位寄存器具有直接清零功能和串行输入输出功能及级联应用(采用标准引脚)。移位寄存器和存储寄存器均使用正边缘时钟触发,如果这两个时钟连接在一起,移位寄存器始终在存储寄存器的前一个时钟脉冲。

    本操作板采用4个74HC595D(U1、U2、U3、U4)芯片分别驱动4个数码管的(a、b、c、d、e、f、g)7个段码管,用编程来控制需要的显示字符信息,U5和U1U2U3U4芯片的15引脚驱动LED5——LED16共12个发光二极管,同样用编程来控制需要的显示信息。

    检修方法为,在断电的情况下测量各引脚的正常与否,当U1U2U3U4U5芯片有故障时将引起4个数码管和LED5——LED16工作状态不正常,检查时用万用表的二极管档,黑表笔测74HC595的8脚(GND)、红表笔测74HC595D的各引脚,看是否有短路和断路的情况。

    操作板的17个开关键(K1——K17)采用两只74HC165芯片(U6U7)级联的方式来驱动。74HC165芯片是一个8位单向移位寄存器芯片,具有并行(串行)输入/串行输出寄存器功能,74HC165芯片能在一个信号的控制下并行置入一个字节的数据,然后在时钟脉冲的作用下逐位移出,也能使数据从另外一个引脚串行输入。

    开关键(K)是一个常开按键,按下时产生一个低电平信号。维修时,在断电的情况下,用万用表的二极管档可以测量开关的好坏,测量时开关按键按下时,开关通说明开关按键正常,否则不正常需更换;同样在测量74HC165芯片时用万用表的二极管档,黑表笔测量74HC165芯片的8脚(GND),红表笔测量74HC165芯片的各引脚,是否有短路和断路的情况。

    操作板的驱动电路上的SN 74HC14D芯片是一高速CMOS器件,具有6路施密特触发反相器的功能。能够处理缓慢变化的输入信号,并将其转化为清晰、无抖动的输出信号。同样该芯片的好坏也影响操作板驱动电路的工作是否正常工作,维修时,在断电的情况下,用万用表的黑表笔测SN74HC14D的7脚(GND),红表笔测该芯片的其他引脚,是否有短路和断路的情况。

    操作板的工作状态,在主芯片程序正常的情况下,上电初始化操作板的数码管显示4个“3”,一次前后加固发光管亮,剪线指示发光二极管亮,当有按键按下时可以改变显示信息,说明操作板驱动电路正常;如果不能这样显示(主芯片的程序必须正常),说明操作板的驱动电路有故障,可以按照以上介绍的方法按下面的顺序检查驱动电路的器件:

    1)4个数码管的7个段码管a、b、c、d、e、f、g;

    2)发光二极管LED5——LED16;

    3)集成电路U1、U2、U3、U4、U5芯片74HC595;

    4)集成电路U6、U7芯片74HC165;

    5)集成电路U8芯片SN74HC14D。

    至此操作板维修方法介绍完毕。
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