我們?cè)O(shè)計(jì)的電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制器基于STM32微控制器控制器，完成控制器的硬件設(shè)計(jì)后，需要設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)控制器的軟件，實(shí)現(xiàn)控制器的功能。軟件設(shè)計(jì)采用ST的STM32CUBE作為驅(qū)動(dòng)開發(fā)環(huán)境，該軟件可以在圖形界面中配置電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)MCU的時(shí)鐘和外設(shè)，直接生成MDK開發(fā)的C語(yǔ)言代碼，大大節(jié)省了MCU的時(shí)間。該公司的噴涂車間內(nèi)有一條噴涂流水線以及幾個(gè)手工噴涂房，只有部分完成了半主動(dòng)化噴涂，其余都由人工手動(dòng)噴涂作業(yè)。配置提高了開發(fā)效率。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制板編程控制板主程序包括初始化程序，RS422通信模塊，ADC模擬數(shù)據(jù)采樣模塊，電壓電流控制算法模塊，氣壓控制和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，管理協(xié)調(diào)軟件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元。管理協(xié)調(diào)軟件負(fù)責(zé)各功能軟件之間的通信和協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)各模塊之間的同步;功能軟件模塊通常由主程序調(diào)用子程序和中斷程序?qū)崿F(xiàn)。4）靜電環(huán)抱作用下降噴涂難度，削減噴涂缺陷、削減油漆糟蹋，進(jìn)步涂裝外觀質(zhì)量和涂料利用率，油漆廢渣處理量也有一定程度削減。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)存儲(chǔ)模塊編程靜電噴涂控制器配置參數(shù)保存在主板的EEPROM中。斷電時(shí)電源不會(huì)丟失。可以再次從啟動(dòng)中讀取參數(shù)。因此，對(duì)相關(guān)噴涂設(shè)備進(jìn)行防爆設(shè)計(jì)、安裝與維護(hù)，依照安全標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)設(shè)備外，急停措施，保證噴涂生產(chǎn)作業(yè)的安全進(jìn)行。存儲(chǔ)芯片2_SLC640是一個(gè)64Kb電可擦PROM，它是8Kx8bit結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)空間地址為Ox0000} Ox1FFF，頁(yè)面大小為承諾字節(jié)，通過(guò)SPI接口通信，通信頻率高達(dá)2MHz。

由于調(diào)節(jié)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)減壓閥以控制輸出氣壓，步進(jìn)電機(jī)由PWM單脈沖輸出模式控制，電機(jī)速度由PWM脈沖頻率決定。在設(shè)計(jì)步進(jìn)電機(jī)控制子程序時(shí)，根據(jù)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制算法模塊計(jì)算出的控制量確定步進(jìn)電機(jī)控制芯片配置端口的電平，以控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)和停止進(jìn)入休眠模式。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，下拉ENABLE使能控制芯片，上拉復(fù)位RESET和睡眠SLEEP，MS1和MS2分別為1高電平和0低電平，配置為1/2步進(jìn)模式，DIR為高電平電源平板步進(jìn)電機(jī)正向前旋轉(zhuǎn)。反相時(shí)，DIR很低。涂層的厚度與供粉量成正比，噴涂一段時(shí)間后，涂層的厚度添加減慢，再增大供粉量時(shí)，沉積率減小，使收回粉添加。停止時(shí)，拉動(dòng)ENABLE禁用控制芯片并下拉RESET復(fù)位控制芯片。根據(jù)由氣壓控制算法計(jì)算的輸出控制量，確定步進(jìn)電機(jī)控制的轉(zhuǎn)向和調(diào)節(jié)步驟，然后調(diào)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊程序進(jìn)行調(diào)節(jié)。

ADC模擬采樣模塊編程控制器需要采集輸出的動(dòng)態(tài)參數(shù)。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)為輸出電壓，輸出電流，反饋電流，流量氣壓，霧化氣壓和總氣壓。還需要收集壓力傳感器供電電壓作為校正。電壓，因此有必要收集7個(gè)通道的ADc，并使用DMA模式傳輸，與主程序并行運(yùn)行，以降低CPU使用率并提高實(shí)時(shí)性能。 ADC使用定時(shí)器觸發(fā)器，電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)每隔一段時(shí)間觸發(fā)一次ADC轉(zhuǎn)換，具體取決于控制器設(shè)計(jì)的控制周期。我國(guó)在噴涂作業(yè)的開展上起步相對(duì)比較晚，對(duì)噴涂操控系統(tǒng)的研制也處在相對(duì)落后的水平。 ADC采樣的數(shù)據(jù)會(huì)波動(dòng)，這將影響控制量的計(jì)算。因此，過(guò)采樣技術(shù)，ADC采樣配置的采樣數(shù)據(jù)是12位，并且采樣數(shù)據(jù)被累加到16位采樣值中以避免單個(gè)采樣。過(guò)度采樣誤差對(duì)反饋控制的影響。

為了提高電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)程序的可移植性，對(duì)每個(gè)數(shù)字管的顯示和閃爍進(jìn)行單獨(dú)控制。通過(guò)將數(shù)據(jù)寫入顯示寄存器和段閃爍控制寄存器來(lái)控制顯示和閃爍。顯示子程序?qū)?-9數(shù)據(jù)寫入BC7277顯示寄存器，電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制數(shù)碼管的顯示。閃爍控制子程序?qū)?x00寫入BC7277閃爍控制寄存器以停止閃爍，并寫入0xFF以開始閃爍。為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和CPU利用率，電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)采用DMA方式發(fā)送和接收USARTI。與0至7位數(shù)字管的0x10-0x17位對(duì)應(yīng)的顯示寄存器和8位閃爍控制寄存器DIG_Blink_CTL_H也可以單獨(dú)控制。閃爍數(shù)據(jù)分為0x00非閃爍和0xFF閃爍。對(duì)于高位閃爍控制寄存器DIG_Blink_CTL_H，只需要寫0x01來(lái)控制第8位閃爍，寫0x00停止閃爍，只對(duì)第8位有效。

根據(jù)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制器參數(shù)配置和參數(shù)顯示的要求，在各位顯示的前提下，設(shè)計(jì)各種參數(shù)的顯示程序。這為參數(shù)的顯示和配置提供了許多方便，提高了程序的實(shí)用性。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制體系來(lái)代替原來(lái)自動(dòng)化程度不高的噴涂控制體系，是為了到達(dá)增加噴涂功率，削減環(huán)境污染，節(jié)約涂料，改善噴質(zhì)量等目的。根據(jù)需要，用一個(gè)或多個(gè)LED數(shù)碼管顯示各種參數(shù)，需要對(duì)參數(shù)的顯示狀態(tài)進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，從而顯示參數(shù)顯示程序入口參數(shù)的數(shù)據(jù)和顯示狀態(tài)。

數(shù)據(jù)發(fā)送程序根據(jù)數(shù)據(jù)類型的優(yōu)先級(jí)發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)uSendDataFlag對(duì)應(yīng)的位，指示發(fā)送完成。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包之間的時(shí)間間隔是2ms，并且在發(fā)送數(shù)據(jù)之后清除。計(jì)時(shí)器用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)時(shí)。時(shí)間間隔不允許發(fā)送到下一次。否則，我們需要等待。數(shù)據(jù)接收程序設(shè)計(jì)采用串行IDLE空閑中斷接收數(shù)據(jù)，電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)采用雙緩沖區(qū)接收數(shù)據(jù)，盡量防止數(shù)據(jù)丟失。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)動(dòng)態(tài)參數(shù)為輸出電壓，輸出電流，反饋電流，流量氣壓，霧化氣壓和總氣壓。根據(jù)我們?cè)O(shè)計(jì)的發(fā)送程序，雙緩沖區(qū)可以完全滿足一般的接收需求。接收到數(shù)據(jù)包后，必須及時(shí)處理。否則，當(dāng)接收到下一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，它將覆蓋將來(lái)可以處理的數(shù)據(jù)。當(dāng)接收到數(shù)據(jù)時(shí)，它將接收完成標(biāo)志RevvEndIdFig＝1。

對(duì)應(yīng)于電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)有效數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包將被取出。首先，如果數(shù)據(jù)不完整，將驗(yàn)證幀的頭部和尾部數(shù)據(jù)的完整性。返回接收錯(cuò)誤RX_ERR；如果數(shù)據(jù)已完成，并且驗(yàn)證CRC檢查的正確性以確保接收到正確的數(shù)據(jù)包，則相同的CRC檢查錯(cuò)誤返回到接收錯(cuò)誤RX_ERR。當(dāng)數(shù)據(jù)完全正確時(shí)，根據(jù)函數(shù)代碼和錯(cuò)誤代碼執(zhí)行相應(yīng)的處理，并接收正確的RX_OK。當(dāng)接收到錯(cuò)誤時(shí)，根據(jù)錯(cuò)誤信息對(duì)錯(cuò)誤響應(yīng)包進(jìn)行打包，并將其發(fā)送回發(fā)送方。電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)控制器和協(xié)調(diào)器之間通信的數(shù)據(jù)類型包括主機(jī)上傳的配置參數(shù)、控制器上傳的測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)，以及在異常狀態(tài)下上傳的告警參數(shù)。2)電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)能夠靜確地操控靜電參數(shù)和氣壓參數(shù)，確保噴涂時(shí)上粉率足夠高，噴涂質(zhì)量足夠好。控制器操作面板從控制主板接收測(cè)量參數(shù)和狀態(tài)參數(shù)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)放入RS48_5傳輸緩沖區(qū)中，以便上傳到協(xié)調(diào)器。如果尚未發(fā)送數(shù)據(jù)并生成新數(shù)據(jù)，則直接覆蓋原始數(shù)據(jù)。

電動(dòng)無(wú)氣噴涂機(jī)