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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3 z3 N, s6 C) C8 J R0 P
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。
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增量型编码器(也称正交编码器)是自动控制系统中广泛应
& T6 V) Z5 I* ~% S. W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，
, |. r/ r/ R5 h" p& {% T从而给使用上带来一定的不便。目前只有在一些高档的mcu) m0 H8 i: H) K# p
和用于电动机控制的专用MCU／DSP才具有编码器的接口2 K. ?/ Z% _* i! r0 O
(Quadrature Encoder InteRFace)。虽然已经有了一些关于编码
# U) J G: D' l) Q7 j器与单片机接口的研究报告，但是效果并不理想。
% i5 X2 ]4 D; R$ D3 ^- L& x在一些应用中，有时由于空间限制或其它原因难以使用现
1 `+ k: M0 {* ~, ~4 p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。
9 f5 ?: a! ^0 q; R: c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- w6 r( V c3 V
别对于低成本的应用。
4 m$ \6 ]/ K# |( b, m" G% ^/ ~' Q! Z本文介绍一种简易增量式编码器的制作，并针对MCS一51
6 q+ h. W' G) N& D' \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4 d c+ |/ F+ o( t+ M& U9 ?. I: R
能的与MCS一51单片机兼容的新型MCU，利用具有捕捉功能
* C/ i9 E; o8 i8 e- a7 w的MCU更容易实现与编码器的接口设计。
, \0 r8 t$ m9 @% T3 K0 x% ]4 O1增量式编码器及其制作( ~( S& }, K9 F
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
" h2 Q: m1 e" p% r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
* V2 i9 K, k5 t9 P8 K" P% l& E* |过，从而在接收端形成不同的电平信号。% y+ @- Q/ {, ` [( V4 ~$ z7 p
自制的简易编码器也可以采用类似的结构，可以使用市场9 v0 ]' X* M3 a" ]% S5 v
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
7 Z. t0 u ]3 S2 o* k8 ?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( Y# S8 {; g7 w4 { K
盘，采用反射式结构更容易实现。如图1所示。% i4 X; [4 a; }3 ^2 c
透射式的码盘一般需要专门
1 o7 u1 B; E8 T0 B9 v+ W: {4 F制作，并且需要安装在测量轴上。0 L1 V1 w$ K$ f- S! p K
而反射式码盘则可以利用现有的
3 F+ K/ s4 e8 C8 c' _9 N, g机械结构实现，例如测量轴的转. n8 ?3 k- I9 A# Q, N' N
速时。可以在轴表面贴装能够反+ \8 b4 ^( Q' _, H" t
射光线的材料；在测量车轮转速
9 \3 j& m: B1 D4 B k时，则可以在车轮的侧面贴装反1 Z/ U) N7 H% P& c; ^& y% l9 [' W
射面。市场上购买的红外反射式
( J$ b% a4 X9 N3 @0 O光电传感器对黑白两种色彩有很
; P7 d @" }0 I/ S( p3 ^强的对比输出。因此用黑纸剪裁0 c$ R. Y1 j: m+ P u
成光栅状的条纹贴在白纸上，能
: C4 u7 F" G% y8 P- |% {够制作成灵敏度很好的反射式码
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* q" p& G' T2 Q$ |. O* d附件下载： ) L' ]2 j( s' z; Z; ~. l
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发表于 2020-1-3 11:22
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