自制增量式编码器及其与单片机的接口设计

hthjgjkkl

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
8 Y  c* ?3 E: k0 ?( x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。
! _6 p% f$ p( V3 l
7 H9 z" ~/ a0 \, U增量型编码器(也称正交编码器)是自动控制系统中广泛应
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，
( @: V% k) o2 {$ r  E, O从而给使用上带来一定的不便。目前只有在一些高档的mcu
" Y) K. K- [  ^$ N# _和用于电动机控制的专用MCU／DSP才具有编码器的接口
(Quadrature Encoder InteRFace)。虽然已经有了一些关于编码
& U5 Y( j) y$ a, k" U5 v+ d器与单片机接口的研究报告，但是效果并不理想。
) Q8 |8 o- O/ A% u/ p在一些应用中，有时由于空间限制或其它原因难以使用现
& ~9 [* m5 ^3 B- u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。
% q, K( z: Z$ F4 q4 |/ y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
别对于低成本的应用。
3 s( j2 s4 a$ r: |: D+ `# W本文介绍一种简易增量式编码器的制作，并针对MCS一51
: I: O2 n$ W3 R$ v! o4 E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
能的与MCS一51单片机兼容的新型MCU，利用具有捕捉功能
& m, C) Q9 I! z" p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
: Q* ~5 p8 H5 p5 K3 r1 s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。
; P% `& P- a. [1 z9 Y- u% a2 g自制的简易编码器也可以采用类似的结构，可以使用市场
0 T$ ]( u, D: v, J* x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
盘，采用反射式结构更容易实现。如图1所示。
0 D2 m! r# r, a5 U8 f. R0 H透射式的码盘一般需要专门
制作，并且需要安装在测量轴上。
而反射式码盘则可以利用现有的
机械结构实现，例如测量轴的转
2 E; B& r; a, D/ s* p速时。可以在轴表面贴装能够反
射光线的材料；在测量车轮转速
& u$ `* L4 E% o" J3 n" _5 E8 j0 {时，则可以在车轮的侧面贴装反
射面。市场上购买的红外反射式
6 w2 U7 N: ?4 p, f' s5 a光电传感器对黑白两种色彩有很
) |6 D  M. R4 v2 f/ ~强的对比输出。因此用黑纸剪裁
成光栅状的条纹贴在白纸上，能
够制作成灵敏度很好的反射式码

+ x) T- p5 Y" u; }4 t- ^

附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

! @5 Q, S" t# r

mnfvbnk

MCS一51单片机兼容的新型MCU

chencol

谢谢分享