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TR编码器的几种计数方法
点击次数:2028 更新时间:2017-05-26

       TR编码器的使用在现在已经普及,其使用也非常的广泛,zui大的用途就是在控制系统中提高控制的精度,能够更为准确的控制对象的位置。

        编码器输出波形可以看出,编码器正转时A相超前B相90度.在A相脉冲的下降沿处,B相为高电平;而在编码器反转时,A相滞后B相90度,在A相脉冲的下降沿处,B相输出为低电平。这样,编码器旋转时通过判断B相电平的高低就可以判断编码器的旋转方向[2]。

        用软件实现脉冲的鉴相、计数

        编码器输出的A向脉冲接到单片机的外部中断INT0,B向脉冲接到I/O端口P1.0。当系统工作时,首先要把INT0设置成下降沿触发,并开相应中断。当有有效脉冲触发中断时,进行中断处理程序,判别B脉冲是高电平还是低电平,若是高电平则编码器正转,加1计数;若是低电平则编码器反转,减1计数。

        用硬件实现脉冲的鉴相、计数

        硬件计数在执行速度上有软件计数不可比拟的优势,通常采用多个可预置4位双时钟加减计数器74LS193级联组成的加减计数电路。P0-P3为计数器的4位预置数据端,与数据输入锁存器相接;QA-QD为计数器的4位数据输出端,与数据输出缓冲器相接;MR为清零端与上电清零脉冲相接;PL为预置允许端,由译码控制电路触发;CU为加脉冲输入端,CD为减脉冲输入端;TCU为进位输出端,TCD为借位输出端。

        当CU和CD中一个输入脉冲时,另一个必须处于高电平,才能进行计数工作。而从编码器直接输出的A、B两路脉冲不符合要求,不能直接接到计数器的输入端。但我们可以利用这两路脉冲之间的相位关系对其进行鉴相后再计数。下图给出了光电编码器实际使用的鉴相与双向计数电路,鉴相电路用1个D触发器和2个与非门组成,计数电路用3片74LS193组成。

        当光电编码器顺时针旋转时,A相超前B相90°,D触发器输出/Q(W1)为高电平,Q(W2)为低电平,上面与非门打开,计数脉冲通过(W3),送至双向计数器74LS193的加脉冲输入端CU,进行加法计数;此时,下面与非门关闭,其输出为高电平(W4)。当光电编码器逆时针旋转时,A相比B相延迟90°,D触发器输出/Q(W1)为低电平,Q(W2)为高电平,上面与非门关闭,其输出为高电平(W3);此时,下面与非门打开,计数脉冲通过(波W4),送至双向计数器74LS193的减脉冲输入端CD,进行减法计数[3]。

        利用单片机内部计数器实现可逆计数

        对以上两种计数方法进行分析可知,用纯软件计数虽然电路简单,但是计数速度慢,难以满足实时性要求,而且容易出错,用外接加减计数芯片的方法,虽然速度快,但硬件电路复杂,由上图可以看出要做一个12位计数器需要5个外围芯片,成本也较高。那么我们能否用单片机内部的计数器来实现加减计数呢。我们知道,8051片内有两个16位的定时器:定时器0和定时器1,8052还有一个定时器2,这三个定时器都可以作为计数器来用。但8051内部的计数器是加1计数器,所以不能直接应用,必须经过适当的软件编程,来实现其“减”计数功能。

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