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1、电脑切割机技术方案二O-o年二月1前言1L1 目的1刀头的方向。刀头包含切割刀、画笔（先一只，后期加到两只），在绘制功能时候操作画笔， 在切割的时候操作切割刀。4.9 人机接口给用户操作提供简单方便的图形界面，用户直接通过鼠标点击就能进行各种参 数的设置，进行各种操作。4.10 语言切4.11换模块软件界面提供语言切换功能，用户根据使用习惯进行中、英文的切换。5系统测试计划及交付产品项目测试计划依据切割机软件测试计划组织测试。5.1 交付的产品项目根据用户需求，本软件最终交付的产品和相关文档包括：1）软件安装程序；2）软件使用说明书。1.2 项目背景1术语定义12 需求概述电气功能需求12.1
2、 软件功能需求2系统工作状态自检功能需求22.1.1 数据通讯功能需求2输入数据解析32.1.2 刀头控制3225速度控制3226中英文切换3测试要求32.2 运行环境4软件运行环境42.3.1 硬件配置环境4开发环境42.4 开发语言4MFC界面类库42.5 开发工具4总体方案52.6 硬件方案5软件方案52.6.1 系统描述5系统自检模块52.7 数据通讯模块64.54.5数据解析模块4.6 控制模块64.7 人机接口64.8 语言切换模块65系统测试计划及交付产品项目65.1 测试计划65.2 交付的产品项目71前言1.1 目的针对电脑切割机（以下简称切割机）设备的电气控制部分需求，提出
3、相应的技术 解决方案，为电脑切割机电气控制部分的设计开发提供解决方案。1.2 项目背景电脑切割机可连接任意CAD软件，广泛应用于服装、制鞋、箱包手袋、激光刀 模绘图、灯饰、广告礼品、不干胶、彩盒包装等行业之绘图与切割。电脑切割机的 核心部分是电气控制部分，能够根据用户输入执行相应的切割操作。电气控制部分 设计的好坏直接影响电脑切割机的性能。1.3 术语定义1 PC 104 一种嵌入式的总线规范；2 USB Universal Serial BUS 通用串行总线;3 RS232美国电子工业协会EIA制定的一种串行物理接口标准。2需求概述电气功能需求电气功能需要控制三个伺服电机、提供网络接口、RS
4、232接口、USB2.0接口， 提供显示界面，运行Windows XP操作系统。并且提供鼠标、键盘接口方便用户操作。2.1 软件功能需求电脑切割机电气控制部分的功能需求主要包括如下部分：1系统工作状态自检；2 数据通讯；3输入数据解析；4 刀头控制；5 速度控制；6中英文切换。下面分别对这几部分展开描述：2.2.1 系统工作状态自检功能需求系统工作状态自检主要是系统在上电之后进行一些检查与复位操作，包括以下 内容：a）各个驱动电机是否工作正常;b）通讯端口是工作正常；c）板卡是否工作正常；d）刀头位置复位。2.2.2 数据通讯功能需求数据通讯主要用于切割机获取外部设计好的图样信息，通讯方式包括
5、USB、 RS232、网络：a） USB数据通讯切割机提供USB端口供外接优盘方式拷贝数据。b） RS232切割机也提供标准RS232通讯端口通过串行通信方式获取外部数据。c）网络切割机提供标准以太网端口，能够非常方便的加入到局域网中，通过网络方式 来获取外部数据输入。2.2.3 输入数据解析能够对输入的图片格式的文件或者CAD文件进行解析，根据解析出来的图形信 息来控制刀头的操作，能够画出或者切割出相应的图案。2.2.4 刀头控制能够控制刀头前后、左右、上下移动，根据输入的数据确定刀头的移动距离。2.2.5 速度控制能够控制刀头前后、左右、上下移动的速度。2.2.6 中英文切换软件提供中文和
6、英文界面，供不同的用户按照需要进行选择。2.2.8 测试要求软件需经过黑匣子，白匣子测试，环境测试，考机实验等；a）黑匣子测试：把软件系统当成黑匣子，输入测试数据，从功能和性能考核输 出数据；b）白匣子测试：软件功能透明化，针对各个功能模块输入测试数据，然后进行 程序调试，从数据流程，查看程序内部各个函数以及全局变量，局部变量的值，去 分析是否达到功能和性能的指标。c）环境测试：通过改变软件系统的工作环境，包括人机操作，数据等改变环境。d）考机实验：连续工作48小时，看有无内存泄露及异常现象。2.3运行环境软件运行环境1 操作系统：Windows XP （或以上）硬件配置环境3 处理器：不低于
7、Pentium3内存：大于256M4 网卡：10M/100M自适应网卡端口：标准RS232串行通讯接口3开发环境开发语言选择C+作为本软件的开发语言，主要原因是软件对性能上的要求比较高，需 要实时进行数据存储、处理与反馈，而C+通常用于开发高性能的应用软件。3.1 MFC界面类库为了界面的美观，满足需求中对页面多屏显示实现和属性编辑的要求，选择 BCGSoft BCGControlBarPro MFC Feature Pack或Xtreme ToolkitPro的 MFC界面扩 展类库进行软件界面的开发。3.2 开发工具使用Microsoft Visual Studio .NET 2008作为
8、软件开发工具。4总体方案硬件方案由于切割机需要运行Windows XP操作系统，所以必须采用PC体系，又考虑到切 割机工作环境比较恶略，不能采用普通的PC结构，所以采用工业上的PC104总线板 卡，根据控制需要，可以非常方便的增加通讯模块。图4-1硬件结构图硬件设备4.3选型表4-2-1硬件设备型号表硬件名称生产厂家型号/规格价格备注主板研华PCM-3386Intel Pentium M Processor 1.1GHz/1.4 GHz/1.6 GHz or Celeron M600 MHz串口通讯卡研华PCM-36414串口，如果需要可以选择PCM-3618能提供8串口运动控制卡研华PCL1
9、240U提供对伺服电机的控制接口液晶屏夏普10.4 寸498硬盘希捷160G2.5寸笔记本硬盘内存1GDDR笔记本内存ATX电源航嘉300W机箱铝合金嵌入式机箱，可能根据需要自己开相应接口的孔伺服电机甲方提供伺服电机驱动模块甲方提供4.4 软件方案系统描述切割机软件是切割机的主要组成部分，直接决定了切割机性能的好坏。该软件 主要由以下几个模块组成：系统自检模块、数据通讯模块、数据解析模块、控制模 块、用户接口模块。4.5 系统自检模块系统自检模块与需求中的系统工作状态自检相对应，主要解决系统自检问题。系统首先检查是否能正常启动、启动之后各个部件工作是否正常、将刀头复位。4.6 数据通讯模块数据通讯模块是用于与上位机或者优盘等设备进行通讯，获取外部输入的图纸 等信息，通讯模块可以通过网络、RS232、优盘等输入图纸信息。4.7 数据解析模块数据解析模块用于分析输入的各种格式的图纸信息，从中获取各种切割数据， 供刀头控制需要。在后期增加颜色识别功能，能够识别图像中特殊的标记，根据标记做相应的操 作。4.8 控制模块控制模块用于控制刀头的速度、方向，根据输入信息来控制刀头的动作，调整