1.一種燃?xì)獗碛?jì)度碼盤,包括計(jì)度碼盤及其控制電路板,其特征在于,所述的計(jì)度碼盤為圓形結(jié)構(gòu),中間開有安裝孔,圓周外沿設(shè)有輪齒,每兩個(gè)輪齒為一個(gè)計(jì)度碼,從0-9布置,每個(gè)碼盤為一個(gè)計(jì)量位,根據(jù)計(jì)量位(如:個(gè)、時(shí)、百、千、萬)設(shè)置所述燃?xì)獗淼拇a盤數(shù)量;
在所述的計(jì)度碼盤盤內(nèi)設(shè)有半圓弧環(huán)形透光孔,在每個(gè)計(jì)度碼輪齒范圍內(nèi)均設(shè)有圓形透光孔;
所述的計(jì)度碼盤控制電路板包括單片機(jī)芯片、模擬開關(guān)芯片、光電耦合矩陣電路、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容;
所述的光電耦合矩陣電路每列為一個(gè)計(jì)量位,列數(shù)根據(jù)計(jì)量位數(shù)設(shè)置,每列中含有六個(gè)光電耦合單元,每個(gè)光電耦合都單元包括一對(duì)紅外發(fā)光二極管和光敏三極管,其中五個(gè)光電耦合單元為數(shù)據(jù)檢測位,另一個(gè)光電耦合單元為數(shù)據(jù)鎖存位;
所述的計(jì)度碼盤控制電路板布置為一個(gè)主控制板和若干個(gè)檢測電路板,檢測電路板安裝在底板上,通過信號(hào)電纜與主控制板相連接,每個(gè)檢測電路板各檢測一位碼盤位置數(shù)據(jù),檢測電路板數(shù)量根據(jù)計(jì)量位進(jìn)行設(shè)置,所述的檢測電路板一側(cè)開有半圓槽,將光電耦合矩陣電路中的每列的六個(gè)光電耦合單元中的五個(gè)光電耦合單元布置在一個(gè)檢測電路板上并按半圓周均勻布置,與計(jì)度碼盤的半圓弧環(huán)形透光孔相對(duì)應(yīng),進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測,另一個(gè)光電耦合單元布置在半圓周外部,與計(jì)度碼盤的圓形透光孔相對(duì)應(yīng),進(jìn)行數(shù)據(jù)鎖存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)獗碛?jì)度碼盤,其特征在于,所述的計(jì)度碼盤控制電路板的主控制板上設(shè)有單片機(jī)芯片、模擬開關(guān)芯片、三極管行選擇電路及其外圍電阻和電容,所述的單片機(jī)芯片優(yōu)選型號(hào)為:STM32,模擬開關(guān)芯片優(yōu)選型號(hào)為:CD4051。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)獗碛?jì)度碼盤,其特征在于,所述的模擬開關(guān)芯片通過I0/O0-I4/O4端子連接光電耦合矩陣電路的列輸出信號(hào)端,通過數(shù)字輸出端口A0-A2連接單片機(jī)芯片的D7-D9端子,通過I5/O5連接單片機(jī)的A/D端子,由單片機(jī)的D7-D9端子發(fā)出列選擇指令,模擬開關(guān)芯片的A0-A2接收到列選擇指令,檢測各列的信號(hào)狀態(tài),通過模擬輸出端口I5/O5把檢測到的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)芯片的數(shù)據(jù)端口A/D。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)獗碛?jì)度碼盤,其特征在于,所述的單片機(jī)芯片還通過數(shù)據(jù)端口D1-D6連接三極管行選擇電路,并通過三極管行選擇電路連接光電耦合矩陣電路的行輸入端,通過控制每個(gè)三極管的通斷控制各行中光電耦合單元的紅外發(fā)光二極管是否被點(diǎn)亮。
5.一種燃?xì)獗碛?jì)度碼盤的計(jì)度方法,其特征在于,包括以下步驟:
步驟一、將所述的計(jì)度碼盤控制電路板中的檢測電路板按計(jì)量位數(shù)順序布置,使每個(gè)檢測電路板的半圓弧圓心與每個(gè)計(jì)度碼盤的圓心相對(duì)應(yīng),使計(jì)度碼盤上的半圓弧環(huán)形透光孔與檢測電路板上按半圓周布置的五個(gè)光電耦合單元相對(duì)應(yīng);
步驟二、由單片機(jī)芯片的數(shù)據(jù)端D1首先發(fā)出一個(gè)脈沖,三極管開關(guān)T1導(dǎo)通使每個(gè)計(jì)量位的第一行的光電耦合單元的紅外發(fā)光二極管通電發(fā)光,這時(shí),如果這個(gè)紅外發(fā)光二極管位于計(jì)度碼盤半圓弧環(huán)形透光孔中,其所對(duì)應(yīng)的光敏三極管即接收到信號(hào),并把信號(hào)發(fā)送給模擬開關(guān)芯片的I/O接收端;
步驟三、由單片機(jī)的D7-D9端子發(fā)出列選擇指令,模擬開關(guān)芯片的A0-A2接收到列選擇指令后,檢測各列的信號(hào)狀態(tài),通過模擬輸出端口I5/O5把檢測到的數(shù)據(jù)按列選擇順序傳送給單片機(jī)芯片的數(shù)據(jù)端口A/D;
步驟四、按上述步驟二和步驟三方法依次將第二行-第五行光電耦合單元的紅外發(fā)光二極管點(diǎn)亮,其數(shù)據(jù)信息也依次最終由單片機(jī)的數(shù)字輸入端口進(jìn)行接收;掃描時(shí)進(jìn)行逐行掃描,使光電耦合信號(hào)不受周圍臨近信號(hào)的干擾,降低了錯(cuò)誤率;
進(jìn)一步地,在每次將各行的光電耦合單元的紅外發(fā)光二極管點(diǎn)亮的同時(shí),由單片機(jī)的D6端子發(fā)出脈沖,使第六行的光電耦合單元的紅外發(fā)光二極管點(diǎn)亮,這個(gè)控制位為數(shù)據(jù)鎖存位,當(dāng)數(shù)據(jù)鎖存位接到導(dǎo)通信號(hào)時(shí),才將各列接收的信號(hào)發(fā)送給模擬開關(guān)芯片的I/O接收端,數(shù)據(jù)鎖存位能夠使計(jì)度碼盤在轉(zhuǎn)到位時(shí)才將信號(hào)進(jìn)行發(fā)送,避免了沒轉(zhuǎn)到位時(shí),由于安裝造成的兩個(gè)位置邊緣的信號(hào)錯(cuò)誤;
當(dāng)數(shù)據(jù)鎖存位接到信號(hào)并將各列接收的信號(hào)發(fā)送給模擬開關(guān)芯片的I/O接收端后,單片機(jī)結(jié)束本行的脈沖輸出,并開始下一行的脈沖輸出,保證了數(shù)據(jù)接收的準(zhǔn)確性;
步驟五、單片機(jī)每次讀取一行的所有列的信號(hào)狀態(tài),并按每個(gè)列進(jìn)行保存,按信號(hào)的狀態(tài)判斷計(jì)度碼盤的位置,并由計(jì)度碼盤的位置判斷計(jì)度器讀數(shù);
進(jìn)一步地,計(jì)度碼盤位置信息由光電耦合電路是否接通的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行編碼和判斷,優(yōu)選地進(jìn)行下列編碼:
當(dāng)計(jì)度碼盤的半圓弧環(huán)形透光孔旋轉(zhuǎn)到五個(gè)紅外發(fā)光二極管全部露出時(shí),即信號(hào)為11111時(shí),編碼為0;
計(jì)度碼盤進(jìn)行逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),當(dāng)半圓弧環(huán)形透光孔旋轉(zhuǎn)到下部四個(gè)紅外發(fā)光二極管全部露出,而最上面的紅外發(fā)光二極管被遮擋時(shí),即信號(hào)為01111時(shí),編碼為1;
以此類推,計(jì)度碼盤位置編碼如下:
0:11111 1:01111 2:00111 3:00011 4:00001 5:00000
6:10000 7:11000 8:11100 9:11110
這種計(jì)度碼盤以及編碼方法的設(shè)計(jì)使數(shù)據(jù)的在變換時(shí),使碼盤在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),每次只有一個(gè)數(shù)據(jù)位發(fā)生變化,對(duì)比二進(jìn)制循環(huán)編碼方式,這種編碼方式不易受到干擾而發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)誤,錯(cuò)誤率明顯降低。