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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
; c- W- E( S) J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
& G0 k" v& X0 @0 d. w; D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，- q7 ^$ A- U: W
从而给使用上带来一定的不便。目前只有在一些高档的mcu
5 K. K8 W. J! S1 i2 P7 ?- U和用于电动机控制的专用MCU／DSP才具有编码器的接口( s5 @6 W; t5 X X( G, l$ T1 e
(Quadrature Encoder InteRFace)。虽然已经有了一些关于编码
! m" R$ ~$ d, @: ?; E" W e5 S器与单片机接口的研究报告，但是效果并不理想。
! g& f- Q7 f2 f' @" j+ 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5 c: T& Q f |8 b$ g2 c+ _( T/ C
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 _# n6 l& z/ v6 `" A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
7 `* y' f( ?0 ^0 P9 m0 k. @别对于低成本的应用。- x; g# G1 c; Q, w4 R
本文介绍一种简易增量式编码器的制作，并针对MCS一515 m" i/ ^& l% D, E/ s
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$ q$ ^) i9 ]$ {+ ` B. ?6 ^% L1 q
能的与MCS一51单片机兼容的新型MCU，利用具有捕捉功能# G$ W& W5 Y" ^0 R9 R- ^# h
的MCU更容易实现与编码器的接口设计。9 t+ F4 I+ n, j# b
1增量式编码器及其制作
' j$ F' G5 k. h+ l5 m3 _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) V' R n# U/ G$ j
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( b3 p3 D* J0 V# G; L
过，从而在接收端形成不同的电平信号。0 f6 [& m* x; b/ X: v' @
自制的简易编码器也可以采用类似的结构，可以使用市场/ D5 I/ W- J* x: {+ k8 L+ p
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
" q$ u( }5 z5 Q6 G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
~: N5 \4 ^, L盘，采用反射式结构更容易实现。如图1所示。3 ?; O5 b# m! [
透射式的码盘一般需要专门
E: K2 I* z/ R0 T3 {制作，并且需要安装在测量轴上。- {& S6 F; N) U" N O
而反射式码盘则可以利用现有的
, ~/ n6 R5 Z: \! \6 _机械结构实现，例如测量轴的转) d. R' d, H6 j# B/ D
速时。可以在轴表面贴装能够反/ c: ?: l; B/ Z) I2 e* p
射光线的材料；在测量车轮转速8 D i8 L! M# ]4 t4 o
时，则可以在车轮的侧面贴装反
! l( M% `3 ]( v# D) k8 m' P射面。市场上购买的红外反射式
+ @/ o& ?# v# s5 F光电传感器对黑白两种色彩有很8 k" l/ ]$ p& e/ l
强的对比输出。因此用黑纸剪裁
3 O2 ]( `6 U, c+ r成光栅状的条纹贴在白纸上，能
1 C: M; C" A: C9 Y. H够制作成灵敏度很好的反射式码% p- q/ ^& b: l% I6 N
2 P- t& P: }2 P% S+ {/ Z
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发表于 2020-1-3 11:22
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