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‘工业控制计算机)2008年21卷第11期 3 自制增量式编码器及其与单片机的接口设计· Intefference Home—madeQuadratureEncoderand withMCU 范 腾 张玉芳 张珊珊 王富东 (苏州大学机电工程学院,江苏苏州215021) 摘要 介绍一种简易增量式光电编码器的制作方法,并设计了能够有效消除反转误差的通用单片机接口电路与接口软件。利 用增强型单片机的输入捕捉功能能够更有效地实现编码器的接口。 关键词:正交编码器,单片机接口,输入捕捉 Abstract The ofa home-made fabrication encoderisintroducedinthis theinterfacehardwareand simple quadrature paper,and software with isalso MCU enhancedMCUwith moduleCanbemoreeffectivetoachieve design given.The inputcapture theencoderinterface. encoder,MCU Keywords:quadratureInterface.inputcapture 增量型编码器(也称正交编码器)是自动控制系统中广泛应 盘。如图2所示。 用的一种测量元件,但是普通的单片机并不具备编码器的接口, 与实际编码器的原理类似, 从而给使用上带来一定的不便。目前只有在一些高档的MCU 可以配置2个在位置上错开90 和用于电动机控制的专用MCU/DSP才具有编码器的接口度的两个传感器,形成A、B两相 Encoder (QuadratureInterface)。虽然已经有了一些关于编码输出信号。必要时还可以在专门 器与单片机接口的研究报告,但是效果并不理想。 的位置上设置Z相信号的传感 在一些应用中,有时由于空间限制或其它原因难以使用现 器。为了减少体积与功耗。我们专 成的编码器产品,然而却可以利用现场条件自制简易的编码器。 门制作了由一个发光管与两个接 简易编码器的精度虽然不高,但是已经可以满足一般的需要,特 收管组成的码盘传感器,将三只 别对于低成本的应用。 光电管排列成一字并与码盘的反 圈2自翻式反射式码盘光橱 本文介绍一种简易增量式编码器的制作,并针对MCS一51光线倾斜一个角度,以便形成相差 单片机设计了可靠的接口。近年来已经出现了一些具有较高性 90度的信号输出。为了消除信号的抖动,在输出端可以增加施 能的与MCS一51单片机兼容的新型MCU,利用具有捕捉功能密特触发器将信号反向后再传送至单片机,如图3所示。 的MCU更容易实现与编码器的接口设计。 1增量式编码器及其制作 作为产品的光电式增量编码器中的光源和接收电路位于码 盘的两侧,这样工作比较可靠。码盘上的刻线能够阻挡光线的通 过,从而在接收端形成不同的电平信号。 自制的简易编码器也可以采用类似的结构,可以使用市场 上容易购买的光遮断器作为检测元件。但是码盘的加工和安装 却比较困难,特别是对于空间狭小的应用。相对于透射式的码 反光线 盘,采用反射式结构更容易实现。如图1所示。 圈3自制的反射式码盘传感器 透射式的码盘一般需要
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