專利名稱：光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光機(jī)電一體化系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種光電編碼器的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
光電編碼器是一種通過(guò)光電轉(zhuǎn)換將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖或數(shù)字量的傳感器，它是目前角度測(cè)量應(yīng)用最多的傳感器。國(guó)內(nèi)外光電編碼器分為增量式光電編碼器、絕對(duì)式光電編碼器和混合式絕對(duì)值編碼器。增量式光電編碼器具有較高的角度分辨率，可
達(dá)36000線，電源切斷后，增量式光電編碼器將丟失位置信息。絕對(duì)式光電編碼器電源切斷后，位置信息不會(huì)丟失，但是角度分辨率較低，最高可達(dá)1024線。混合式絕對(duì)值編碼器的特性和絕對(duì)式光電編碼器類似。光電編碼器在保持位置信息的高精度應(yīng)用場(chǎng)合，存在著以下不足①采用增量式光電編碼器的技術(shù)方案，雖然能保持系統(tǒng)的測(cè)量精度，但電源掉電后，位置信息將丟失。②采用絕對(duì)式光電編碼器的技術(shù)方案，雖然能保持位置信息，但是系統(tǒng)的測(cè)量精度不能滿足要求。如何保持系統(tǒng)的測(cè)量精度和位置信息，這是光電編碼器應(yīng)用者在設(shè)計(jì)上一個(gè)兩難的問(wèn)題。發(fā)200920093284.8
本發(fā)明的目的是提供一種光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置，它是將增量式光電編碼器轉(zhuǎn)換成絕對(duì)式光電編碼器模式和功能的裝置，同時(shí)具有機(jī)械零點(diǎn)自動(dòng)校正的功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是由光電編碼器信號(hào)緩沖電路、鑒相電路、77E58單片機(jī)控制器電路、可逆計(jì)數(shù)電路、機(jī)械零點(diǎn)自動(dòng)校正電路、碼盤線數(shù)自動(dòng)預(yù)置電路、掉電存儲(chǔ)保護(hù)電路、總線驅(qū)動(dòng)電路和數(shù)據(jù)顯
示電路等組成。以77E58單片機(jī)控制器為核心研制光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)各種系統(tǒng)功能并達(dá)到技術(shù)性能指標(biāo)要求。通過(guò)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和測(cè)試，完成光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置的各項(xiàng)功能，特別是機(jī)械零點(diǎn)自動(dòng)校正功能。
增量式光電編碼器接入信號(hào)緩沖單元,信號(hào)緩沖單元信號(hào)輸出端接入鑒相電路的輸入端，鑒相電路的輸出信號(hào)端接入可逆計(jì)數(shù)器的雙時(shí)鐘輸入端，可逆計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)端接入單片機(jī)77E58數(shù)據(jù)總線，可逆計(jì)數(shù)器控制端接入在單片機(jī)77E58的控制端，鑒相電路的輸出信號(hào)端和可逆計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)端接入長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸入端，長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出端接至光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置的信號(hào)輸出端，單片機(jī)77E58輸出信號(hào)端接入掉電存儲(chǔ)器輸入端，掉電存儲(chǔ)器控制端單片機(jī)77E58控制端口，單片機(jī)77E58信號(hào)輸出端接入液晶顯示器信號(hào)輸入端，機(jī)械零點(diǎn)校正撥盤接入單片機(jī)77E58的并行輸入口，碼盤撥盤接入至單片機(jī)77E58輸入口。
DDK8插頭Jl的1腳與DDK26插頭J2的1腳和2腳相連；Jl的2腳與J2的3腳和4腳相連；Jl的3腳與PDC9301鑒相模塊U12的9腳相連；Jl的4腳與U12的5腳相連；Jl的5腳與U12的2腳相連。
DDK26插頭J2的5腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器Ull的3腳相連； J2的6腳與Ull的6腳相連；J2的7腳與Ull的8腳相連；J2的8 腳與Ull的11腳相連；J2的9腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U10的3腳 相連；J2的10腳與U10的6腳相連；J2的11腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng) 器U6的3腳相連；J2的12腳與U6的6腳相連；J2的13腳與U6的 8腳相連；J2的14腳與U6的11腳相連；J2的15腳與MAX190長(zhǎng)線 驅(qū)動(dòng)器U7的3腳相連；J2的16腳與U7的6腳相連；J2的17腳與 U7的8腳相連；J2的18腳與U7的11腳相連；J2的19腳與MAX190 長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U8的3腳相連；J2的20腳與U8的6腳相連；J2的21 腳與U8的8腳相連；J2的22腳與U8的11腳相連；J2的23腳與 MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U9的3腳相連；J2的24腳與U9的6腳相連；J2 的25腳與U9的8腳相連；J2的26腳與U9的11腳相連。
本發(fā)明的有益效果是系統(tǒng)在體積、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)換方法、控制手段
和系統(tǒng)功能等方面都進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，主要表現(xiàn)在
① 將增量式光電編碼器轉(zhuǎn)換為絕對(duì)式光電編碼器的功能，保持 了增量式光電編碼器的精度。實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)式光電編碼器記錄和跟蹤位 置信息的功能。
② 光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置檢測(cè)和存儲(chǔ)光電編碼器的位置信 息，并且系統(tǒng)掉電位置信息不丟失。
③ 光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)了機(jī)械零點(diǎn)和光電編碼器零點(diǎn) 的同步功能，是絕對(duì)式光電編碼器所不具備的功能。④ 光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置滿足光電編碼器不同精度應(yīng)用場(chǎng)合 的要求。
⑤ 光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置串行原始信號(hào)和并行數(shù)據(jù)經(jīng)長(zhǎng)線驅(qū) 動(dòng)器驅(qū)動(dòng)后提高了傳輸距離，克服了絕對(duì)式光電編碼器傳輸距離短的 缺點(diǎn)。


圖l是本發(fā)明的電路原理框圖； 圖2是本發(fā)明的電路圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述
如圖2所示，Ul是單片機(jī)W77E58、 U2——U5是可逆計(jì)數(shù)器 74LS193、 U6——Ull是長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器MAX190、 U12是信號(hào)緩沖器 AM26LX32、 U13是鑒相模塊PDC9301、 U14是信號(hào)比較器74LS688、 U15 是信號(hào)延時(shí)器74LS07、 U16是存儲(chǔ)器DS12877、 U17是液晶LCD1602、 U18是撥盤BCD、 U19是撥盤BCD、 U20是信號(hào)指示器LED、 U21是六 反相器74LS04、 U22是四2輸入與門74LS08、 U23是四2輸入與非門 74LS00、 J1是8針插頭DDK8、 J2是26針插頭DDK26。
在圖1系統(tǒng)上電前，將狀態(tài)切換開(kāi)關(guān)置于校正位置，預(yù)置光電碼 盤線數(shù)和機(jī)械零點(diǎn)。系統(tǒng)上電后，首先察看LCD液晶顯示界面中的參 數(shù)值，調(diào)整機(jī)械零點(diǎn)校正撥盤使LCD液晶顯示界面輸出為零。將狀態(tài) 切換開(kāi)關(guān)置于轉(zhuǎn)換位置，系統(tǒng)進(jìn)入將增量式光電編碼器轉(zhuǎn)換成絕對(duì)式光電編碼器的模式。增量式光電編碼器信號(hào)經(jīng)過(guò)信號(hào)緩沖和鑒相后，
由77E58單片機(jī)控制模塊控制可逆計(jì)數(shù)器進(jìn)行加減計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)的并行 數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器完成并行輸出。在77E58單片機(jī)控制模塊控制下 將可逆計(jì)數(shù)器的并行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)于掉電存儲(chǔ)保護(hù)存儲(chǔ)器。系統(tǒng)掉電 后，可逆計(jì)數(shù)器的下一次計(jì)數(shù)初值直接從掉電存儲(chǔ)保護(hù)存儲(chǔ)器中讀 取，實(shí)現(xiàn)位置信息的保持。
權(quán)利要求1、一種光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征是增量式光電編碼器接入信號(hào)緩沖單元，信號(hào)緩沖單元信號(hào)輸出端接入鑒相電路的輸入端，鑒相電路的輸出信號(hào)端接入可逆計(jì)數(shù)器的雙時(shí)鐘輸入端，可逆計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)端接入單片機(jī)77E58數(shù)據(jù)總線，可逆計(jì)數(shù)器控制端接入在單片機(jī)77E58的控制端，鑒相電路的輸出信號(hào)端和可逆計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)端接入長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸入端，長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出端接至光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置的信號(hào)輸出端，單片機(jī)77E58輸出信號(hào)端接入掉電存儲(chǔ)器輸入端，掉電存儲(chǔ)器控制端接單片機(jī)77E58控制端口，單片機(jī)77E58信號(hào)輸出端接入液晶顯示器信號(hào)輸入端，機(jī)械零點(diǎn)校正撥盤接入單片機(jī)77E58的并行輸入口，碼盤撥盤接入至單片機(jī)77E58輸入口。
2、根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置，其特征是DDK8插頭Jl的1腳與DDK26插頭J2的1腳和2腳相連，Jl的2腳與J2的3腳和4腳相連，Jl的3腳與PDC9301鑒相模塊U12的9腳相連，Jl的4腳與U12的5腳相連，Jl的5腳與U12的2腳相連；DDK26插頭J2的5腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器Ull的3腳相連，J2的6腳與Ull的6腳相連，J2的7腳與Ull的8腳相連，J2的8腳與Ull的11腳相連，J2的9腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U10的3腳相連，J2的10腳與U10的6腳相連，J2的11腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U6的3腳相連，J2的12腳與U6的6腳相連，J2的13腳與U6的8腳相連，J2的14腳與U6的11腳相連，J2的15腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U7的3腳相連，J2的16腳與U7的6腳相連，J2的17腳與U7的8腳相連，J2的18腳與U7的11腳相連，J2的19腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U8的3腳相連，J2的20腳與U8的6腳相連，J2的21腳與U8的8腳相連，J2的22腳與U8的11腳相連，J2的23腳與MAX190長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器U9的3腳相連，J2的24腳與U9的6腳相連，J2的25腳與U9的8腳相連，J2的26腳與U9的11腳相連。
專利摘要一種光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置，涉及一種光電編碼器的改進(jìn)，其特征是編碼器接入信號(hào)緩沖單元，信號(hào)單元輸出端接鑒相電路的輸入端，輸出信號(hào)端接入可逆計(jì)數(shù)器，輸出信號(hào)端接入單片機(jī)數(shù)據(jù)總線，可逆計(jì)數(shù)器控制端接單片機(jī)控制端，鑒相電路的輸出信號(hào)端和可逆計(jì)數(shù)器輸出信號(hào)端接長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器，長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器輸出端接至光電編碼器模式轉(zhuǎn)換裝置的信號(hào)輸出端，單片機(jī)輸出端接存儲(chǔ)器，單片機(jī)輸出端接顯示器，校正撥盤接單片機(jī)輸入口，碼盤撥盤接至單片機(jī)77E58輸入口。有益效果是實(shí)現(xiàn)了絕對(duì)式光電編碼器記錄和跟蹤位置信息的功能。并且系統(tǒng)掉電位置信息不丟失。有絕對(duì)式光電編碼器所不具備的功能。提高了傳輸距離。
文檔編號(hào)G01D5/26GK201425485SQ20092009328
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2009年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月27日
發(fā)明者爽 蓋, 趙繼印, 鄭蕊蕊 申請(qǐng)人:吉林正信科技有限責(zé)任公司