随着智能制造技术、网络传输技术、现代控制理论等技术的发展和应用,变频调速技术也得到了广泛的应用。色带打码机因其具有运行速度快、占用空间小、消耗物品少、失误率低、集成度高、维护容易等显著特点,已广泛应用于零售业、医疗保健以及商业等各行各业。近年来,大量变频调速技术的发展使色带打印机的适用范围逐年扩大,市场变化日新月异。在色带打码机运行过程中,对于色带张力控制这一核心技术问题,一直是工业自动化控制领域的重点解决难题。本文以新的市场需求为背景结合色带打码机及其控制技术的发展,设计了基于SoC的无速度传感器打码机色带张力嵌入式控制系统。打码机色带张力嵌入式控制系统中的主要应用之一,两相混合式步进电机由于具有高性价比、开环控制精度高、便于组装等特点已成为现代工业发展中不可缺少的一大要素。由于混合式步进电机在低速旋转时可能产生振荡现象同时造成较大的电磁噪声串扰,因此对精度要求较高时时,用常用方法驱动步进电机无法获得理想控制精度。采用步进电机细分驱动技术可以提高步进电机单步距分辨率,以减小低频振荡和转矩波动,降低运行噪声。无速度传感器控制技术这种电机的高级驱动方式弥补了简单开环控制与高性能闭环控制之间存在的问题,消除了传统速度传感器等硬件造成的麻烦,提高了系统的可控制性,降低了所需系统成本。本义以Altera的Cyclone V为核心处理器,设计了基于SoC的无速度传感器打码机色帯张力嵌入式控制系统,按照FPGA模块化设计思路,将整个系统进行合理的划分,主要次包括电源管理电路、步进电机驱动模块电路、信号调理模块电路及主CPU模块电路等。软件方面,设计了色带电机控制器与基于ADC控制器IP核,完成了 Linux驱动移植,选取了基于AMBA总线作为基于SOC的色带张力控制系统;开发出了基于C++语言的友好人机交互界面,最终完成了对整个打码机色带张力嵌入式控制系统的设计。最终在通过QuartusⅡ自带仿真软件与实际运行中,该系统实现了具有良好人机交互界面、支持高打印质量与高打印速度的打码机色带电机控制系统。