本发明涉及一种微机刺绣方法及其装置，具体说是一种演示式微机刺绣方法及其装置。 公知的微机刺绣方法是先将刺绣程序输入微机，贮存在穿孔纸带、磁带或软磁盘上，然后再由微机刺绣机按输入的刺绣程序进行刺绣。专利文献DE3139327给出了一种用电子笔逐点描绘已有的刺绣图案，将下针点记录于穿孔纸带的程序输入方法;专利文献DE3138263给出了一种计算机辅助设计（CAD）自动编程的程序输入方法。按以上的两种输入方法进行微机刺绣得到的产品存在着线条僵硬、色层单调、图案呆板等缺点，且不能表现刺绣人手工机绣技艺的特点。
本发明的目的在于提供一种演示式微机刺绣的方法及其装置，使所得到的刺绣产品具有线条流畅自然、色调多层次的特点，且能快速廉价地再现不同流派的刺绣艺术特点。
本发明给出的演示式微机刺绣方法，包括刺绣程序的输入和微机刺绣两大步骤，其特征在于刺绣程序的输入是由刺绣人在演示式刺绣程序输入机上进行刺绣演示完成的，具体方法如下：
1）刺绣人按常规机绣方法，在刺绣程序输入机上移动绣绷，同时操纵安装在输入机工作台上的刺绣机头进行刺绣演示;
2）刺绣过程中，绣绷的位移量通过由框架、传动部件和传感器构成的机电平面座标系统分解为与其相应的x、y二组电脉冲信号;
3）电脉冲信号经方向判别线路，判别脉冲信号的正负后送至计算机接口芯片，然后输入微机，在实时操作软件管理下构成一数字式平面座标系统，及时、正确地表达绣绷的位置;
4）当绣针进入布面时，安装在机头上的针位传感器给出一入布面信号，入布面信号送至计算机接口芯片，然后输入微机，在实时操作软件管理下，下针点地座标值记录在软磁盘上;
5）刺绣过程中更换绣线颜色时，刺绣人按微机键盘上设定的换色键，在实时操作软件管理下将一设定的换色代码存入软磁盘;
6）刺绣演示结束时，刺绣人按微机键盘上设定的结束键，在实时操作软件管理下，将一设定的结束代码输入微机，在实时操作软件管理下将内存中的针位信号全部存入软盘。
将上述软磁盘放入微机刺绣机，就可绣出与刺绣人演示时的一模一样的刺绣产品。
本发明给出的演示式微机刺绣装置包括刺绣程序输入机和微机刺绣机，其特征在于刺绣程序输入机是演示式刺绣程序输入机，具体包括工作台、绣绷、框架、传动部件、传感器、机头、针位传感器、方向判别线路、接口芯片和微机。框架置于工作台面板上，绣绷安装在框架上，框架通过传动部件与传感器相连接，传感器通过传输电缆与方向判别电路相联接，方向判别电路与接口芯片相联接，针位传感器通过传输电缆与接口芯片相联接，接口芯片与微机相联接。
微机刺绣机的构成与公知的微机刺绣机相同。
本发明所用的实时操作软件在CP/M操作系统下运行，它是根据刺绣演示程序输入的要求，按公知的实时操作软件设计方法，采用汇编语言编制的，主要是保证实时性，最重要的信号最优先处理。在本发明中优先处理的是由传感器经方向判别电路来的脉冲信号;其次处理针位传感信号;再次是处理各种键入信号及其他辅助功能，如存盘、显示等。
本发明有如下附图：
图1 演示式刺绣程序输入机框图，
图2 使用扇形齿轮传动的输入机结构示意图，
图3 使用齿条传动的输入机结构示意图，
图4 实时操作软件逻辑流程图，
图5 座标值处理逻辑流程图，
图6 针位信号处理逻辑流程图，
图7 键入信号处理逻辑流程图。
以下结合附图对本发明作详细描述。
图1是本发明给出的演示式刺绣程序输入机结构框图。输入机由工作台（包括台面和支架）10、绣绷2、框架3、传动部件34、传感器6、23、机头9（包括驱动电机和绣针）、针位传感器8、方向判别线路13、接口芯片11和微机（包括主机1、键盘31、软盘驱动器32和显示器33）组成。长方形框架3放置在工作台10上（参见图2、图3），绣绷2固定在框架3上，框架的短边经传动部件与传感器23相连接，框架长边的一端经传动部件与传感器6相连接，另一端经传动部件与工作台10相连接。框架3、传动部件和传感器6、23构成一机电平面座标系统，在此系统中，绣绷的位移量被分解、转换成x、y二组电脉冲信号。电脉冲信号通过传输电缆送至方向判别电路13，然后经接口芯片11送入微机，在实时操作软件管理下构成一及时、正确地表达绣绷2位置的数字式平面座标系统。当机头上的绣针14进入绣绷2上的布面时，安装在机头9上的针位传感器8给出一入布面信号，入布面信号经传输电缆送至接口芯片11，然后送入微机，贮存在软磁盘上。本发明中，下针点的座标值以32位二进制代码来表示。此外，也可以把软磁盘上的下针点座标换存于刺绣机适用的其他存贮介质，如穿孔纸带、EPROM或盒式磁带。
图2给出了本发明的一个实施例，其特征在于所说的传动部件包括连杆、扇形齿轮、铰链和齿轮。连杆16和17的一端分别铰接在框架3的长边上，另一端分别铰接在扇形齿轮5和19上;连杆4的一端铰接在框架3的短边上，为了减小长度和便于操作，连杆4的另一端经连杆15铰接在扇形齿轮18上。扇形齿轮5、18和19分别经铰链20、12和21安装在工作台10上。扇形齿轮5、18分别与齿轮7、22相啮合，齿轮7、22分别与安装在工作台10上的传感器6、23相连接，以上器件组合成用于表示绣绷2位置的机电平面座标系统。本实施例中，传感器6、23选用角度传感器-光电脉冲发生器。绣绷2的平面位移量先分解成扇形齿轮18和5的角度旋转量，经齿轮22和5传递给光电脉冲发生器23和6，将角度旋转量转换成x、y二组电脉冲信号。方向判别电路13采用上海水平仪厂生产的与该厂生产的光电脉冲发生器配套的通用电路。接口芯片11可以采用Z80SIO串行接口，也可采用Z80PIO并行接口。微机可以选用YH-80机或PC机，也可以选用单板机。选用单板机时，内存至少应为64kB，显示采用六位数码管显示。
图3是本发明的另一个实施例，其特征在于所说的传动部件包括滑槽滑块组、齿条和齿轮，齿条25、28分别与安装在框架3长边上滑槽滑块组29、30的滑块相连接，齿条26与安装在框架3短边上的滑槽滑块组24的滑块相连接。齿条28与安装在工作台10上的齿轮27啮合，起定位作用，齿条25、26分别与齿轮7、22啮合，齿轮7、22分别与安装在工作台10上的传感器6、23相连接。以上器件组成用于表示绣绷2位置的机电平面座标系统。本实施例中，传感器6、23、方向判别电路13、接口芯片11和微机与上一实施例的相同。
本发明中的传感器6、23，除选用光电脉冲发生器外，还可选用光栅或感应同步器等。针位传感器8可以选用光电元件，也可以选用电磁元件，主要要求是绣针14在布上布下时，针位传感器8能给出不同的电平而加以区别。
图4至图7给出了本发明的实时操作软件逻辑流程图，它是按照实际刺绣过程的要求，根据座标值变化、针位信号、键入信号、屏幕显示的优先顺序编写的。图7给出的主流程图就体现了这一顺序，实时操作软件首先处理的就是座标值的变化，具体处理流程参见图5。本发明中，绣绷位置的座标值在数字式平面座标系统中以32位二进制代码表示，每点两组代码，每组两个8位，第一个8位表示x（y）低8位字节，第二个八位表示x（y）高8位字节。
座标值没有变化时，实时操作软件即处理针位信号。刺绣的基本要领就是寻找下针点，刺绣程序输入机就是自动记录刺绣人每一下针点的座标值，供刺绣机反复叵郑淮绦宀贰５贝绦逭?4进入布面时，针位传感器8即给出入布面信号，该信号控制微机把下针点的座标值送入存贮器，然后以32位二进制代码记录在软磁盘上。针位信号处理逻辑流程参见图6。这样，刺绣人刺绣演示时每针的座标值依次送入微机内存。当积累到8k针时，微机发出音响，提示刺绣人停止刺绣操作并按键盘上设定的存盘键，在实时操作软件管理下，把已积累在内存的针位信号转存到软磁盘上。存盘键可设定为任一键，本实施例设定为数字键5。具体逻辑流程参见图7。如果微机内存足够大，也可以不设存盘键，而在输入结束时以结束键代替存盘键。对单板机16k内存来说，也不能积累到8k针才转入软磁盘。每8k针存一次是针对64k内存而定的。
当需要更换颜色时，刺绣人按设定的换色键，在实时操作软件管理下，将一设定换色代码存入软磁盘。本实施例设定数字键1为换色键，换色代码为00，00，00，××四字节代码，其中××为01，02，03，…3F等色代码，每一代码表示一种颜色，在本实施例中色代码××不得大于3F。具体的换色键处理逻辑流程参见图7。
当刺绣演示结束时，刺绣人按键盘上设定的结束键，在实时操作软件管理下，将一设定的结束代码存入内存。本实施例中，设定数字键0为结束键，结束代码设定为00，00，00，CO四字节代码，表示操作结束。这时，所有余下未转入软磁盘的刺绣演示信息全部从内存转入软磁盘，整个刺绣演示输入过程结束。具体的结束键处理逻辑流程参见图7。
将记录有刺绣程序的软磁盘放入微机刺绣机，即可反复绣出与演示输入相同的刺绣产品。
微机刺绣机的工作原理及刺绣过程正好与程序输入时的相反。输入机上的光电脉冲发生器改换成步进电机，增设断线传感器及保证停针在最高点的机构，即可实现微机刺绣。微机先将软磁盘上的刺绣演示信息读入内存，当刺绣人启动机头电机时，装在机头上的针位信号传感器就不断给出布上、布下的针位信号。在从布上转为布下的瞬间，微机从内存取出下一针的座标值，并运算出和上一针座标的差值，送x、y两方向进给量寄存器。在针位信号从布下转为布上的瞬间，就允许x、y两步进电机运动，将绣绷移至下一针位。每动一步进给量减1，直到进给量减为0。如果入布面瞬间取到4字节的换色代码，显示器上将显示二位色代码，同时停针。刺绣人根据事先定好的颜色代码-颜色表，选出应更换的线色进行换线，然后再启动刺绣机继续工作。当断线时，断线传感器发出信号让刺绣机停针，刺绣人接好线后再启动刺绣机继续工作。本发明的微机刺绣机就是按上述公知的方式工作的，公知的刺绣实时操作软件能保障上述功能的实现。
本发明给出的录有刺绣程序的软磁盘可以在公知的微机刺绣机上生产刺绣产品。如果代码制式不同，根据其代码格式，采用公知的不同制式代码转换方法，即可将本发明的软盘信号转换成能在各种公知的刺绣机上直接使用的刺绣纸带或软磁盘，在不同的刺绣机上生产出与本机相同的产品。
本发明有以下优点：
1.本发明刺绣程序的输入是在刺绣演示时输入的，所以可以如实体现刺绣人的刺绣技艺，刺绣产品具有色调多层次、线条流畅自然的绘画艺术效果，能反映苏、湘、蜀、粤不同流派刺绣的艺术特点。
2.鉴于本发明可如实记录刺绣人的刺绣演示，故可将艺术高手的高超技艺录入软磁盘，既可避免艺术绝迹，也可作教学示范。
3.采用本发明的方法和装置，刺绣程序的输入速度比现有编程方法快约30倍，刺绣效率约为人工机绣效率的5～10倍。
4.采用本发明的方法和装置，可在短时间内开发刺绣新产品，以适应市场的变化和需求，可用于服装、日用品、商标、装饰品和艺术欣赏品等各类刺绣。