本實(shí)用新型涉及一種編碼器，特別涉及無線數(shù)字式編碼器。
背景技術(shù)：
在一些行業(yè)的設(shè)備中需要低成本的位置顯示和控制，如倉儲(chǔ)行業(yè)生產(chǎn)中，需要低成本的對頂層料車位置進(jìn)行顯示和控制。料車對料倉下料時(shí)，需要根據(jù)下料口的位置確定料車的位置，由于倉儲(chǔ)用料車速度較慢，定位精度要求不高，所以可以不采用伺服和變頻系統(tǒng)進(jìn)行精確定位，也不用編碼器與之形成閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)，只需要用限位開關(guān)作為開關(guān)量控制料車電機(jī)的啟停即可實(shí)現(xiàn)定位，而編碼器所檢測的位置數(shù)據(jù)可作為料車位置的顯示，也可作為定位控制的輔助條件和判斷依據(jù)，給料車操作人員帶來極大的方便，一般的有線編碼器需要接4～8根屏蔽線，尤其用在移動(dòng)式小車的電纜中斷線的故障率很高，而倉儲(chǔ)用小車需要接線簡單、故障率低，因而采用無線式編碼器體現(xiàn)了更好的效果。另外普通編碼器需要連接控制器(如PLC或其它智能設(shè)備)才能實(shí)現(xiàn)零位的標(biāo)定和位置的計(jì)算和顯示控制，現(xiàn)有技術(shù)在編碼器的設(shè)計(jì)中，還沒有這種既有無線傳輸功能又能自身設(shè)定參數(shù)和顯示的編碼器設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了無線數(shù)字式編碼器，應(yīng)用于倉儲(chǔ)系統(tǒng)的料車位置控制上，無需復(fù)雜的伺服控制系統(tǒng)和繁瑣的編碼器電纜連接，實(shí)現(xiàn)了料車的位置顯示和定位控制，不但降低了系統(tǒng)的成本，而且降低了故障率。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
無線數(shù)字式編碼器，包括殼體、碼盤、按鍵、顯示屏、指示燈、無線發(fā)射天線、電池和控制電路板，控制電路板包括單片機(jī)、編碼器電路、無線射頻電路、顯示電路和電源電路；
所述碼盤、電池和控制電路板封裝在殼體內(nèi)，按鍵、顯示屏、指示燈和無線發(fā)射天線設(shè)置在殼體外部；
所述單片機(jī)通過編碼器電路連接碼盤，通過無線射頻電路連接無線發(fā)射天線，通過顯示電路連接顯示屏，通過電源電路連接內(nèi)部電池和外部電源；
所述單片機(jī)還連接有按鍵和指示燈；
所述顯示屏為35X30mm液晶顯示屏，編碼器通過顯示屏顯示位置信息。
所述單片機(jī)采用芯片型號(hào)為：STC15F2K60S2。
所述編碼器電路由HEDS-9000光柵編碼器元件組成。
所述無線射頻電路采用芯片型號(hào)為CC1100。
所述顯示電路采用芯片型號(hào)為XJCG12864。
所述電源電路包括LM2575-5芯片和整形濾波電容C1。
所述指示燈為LED指示燈。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
本實(shí)用新型產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低，生產(chǎn)周期短，適合一種低成本自動(dòng)顯示及控制的物流運(yùn)輸倉儲(chǔ)單位使用。
1、能夠無需連接PLC和其它智能控制器，實(shí)現(xiàn)自身零點(diǎn)標(biāo)定和位置計(jì)算，能夠以較
低的成本實(shí)現(xiàn)料車的定位；
2、采用無線數(shù)字式編碼器能夠在編碼器本體上顯示料車位置，并且無需電纜連接，
大大降低了現(xiàn)場的維修成本。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖；
圖3為本實(shí)用新型在倉儲(chǔ)料車定位系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)場結(jié)構(gòu)圖。
其中，1-料車 2-料車車輪 3-制動(dòng)器 4-料車電機(jī) 5-無線數(shù)字式編碼器 6-限位擋板 7-左側(cè)限位 8-一號(hào)下料口限位 9-零點(diǎn)位限位 10-二號(hào)下料位限位 11-右側(cè)限位 12-料車軌道 13-一號(hào)料倉 14-二號(hào)料倉 15-顯示儀表 16-無線天線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
無線數(shù)字式編碼器，包括殼體、碼盤、按鍵、顯示屏、指示燈、無線發(fā)射天線、電池和控制電路板，如圖1所示，控制電路板包括單片機(jī)、編碼器電路、無線射頻電路、顯示電路和電源電路；
所述碼盤、電池和控制電路板封裝在殼體內(nèi)，按鍵、顯示屏、指示燈和無線發(fā)射天線設(shè)置在殼體外部；
所述單片機(jī)通過編碼器電路連接碼盤，通過無線射頻電路連接無線發(fā)射天線，通過顯示電路連接顯示屏，通過電源電路連接內(nèi)部電池和外部電源；
所述單片機(jī)還連接有按鍵和指示燈；
所述顯示屏為35X30mm液晶顯示屏，編碼器通過顯示屏顯示位置信息。
所述單片機(jī)采用芯片型號(hào)為：STC15F2K60S2。
所述編碼器電路由HEDS-9000光柵編碼器元件組成。
所述無線射頻電路采用芯片型號(hào)為CC1100。
所述顯示電路采用芯片型號(hào)為XJCG12864。
所述電源電路包括LM2575-5芯片和整形濾波電容C1。
所述指示燈為LED指示燈。
如圖2所示，所述單片機(jī)芯片采用STC15F2K60S2SOP20，其CP0、CP1、INIT1管腳與編碼器電路的HEDS-9000相連，其VCC管腳與電源VDD相連，GND管腳與電源GND相連，VCC有濾波電容C7，其SCLK管腳與無線芯片CC1100的SCLK管腳相連，其MISO管腳與無線芯片CC1100的SI管腳相連，其MISI管腳與無線芯片CC1100的SO管腳相連，其INT3管腳與無線芯片CC1100的GDO0管腳相連，其INT2管腳與無線芯片CC1100的GDO2管腳相連，這五個(gè)管腳經(jīng)電阻R1、R2、R3、R4、R5上拉至VCC；
所述單片機(jī)將編程腳引至ISP端口，ISP端口1腳接GND，2腳接RXD，3腳接TXD，4腳接VDD，此端口為開發(fā)編程端口；
所述單片機(jī)上連接有按鈕S1和指示燈LED0，按鈕S1一端接GND，一端接INT0腳，該腳經(jīng)電阻R8上拉至VCC，指示燈LED0一端P1.7，別一端經(jīng)電阻R9接VCC；
所述編碼器電路為HEDS-9000系列光柵編碼器件，有5路連接，其VCC管腳接至電源VDD，GND管腳與電源GND想連，A管腳接至單片機(jī)CP0，B管腳接至單片CP1，Z管腳接單片機(jī)INT1腳；三路輸出信號(hào)A相、B相、Z相接連至單片機(jī)時(shí)經(jīng)C4、C5、C6濾波；
所述無線射頻電路芯片采用CC1100，除一部分管腳與單片機(jī)相連接外，其DVDD、AVDD、DGUARD管腳與電源VDD相連，GND管腳與電源GND相連，其CS管腳經(jīng)R6連接至VDD，XOS1與XOS2管腳經(jīng)X1相連，并經(jīng)C9、C10與GND相連，RBIAS管腳經(jīng)R7與GND相連，RF-N管腳經(jīng)L2、L4、L5、C16與PCB板是無線發(fā)射天線相連，RF-N管腳經(jīng)C11與GND相連，L4、L5共用端經(jīng)C14與GND相連，L5與C16共用端經(jīng)C15與GND相連，RF-P管腳經(jīng)C13與L2、L4共用端相連，經(jīng)C13、L2與RF-N管腳相連，經(jīng)L3、C12與GND相連；
所述顯示電路采用芯片XJCG12864，采用35*30mm的液晶屏作為顯示單元，XJCG12864芯片的VLCD引腳經(jīng)C17接GND，VB1+引腳經(jīng)C18接VB1-，VB0+引腳經(jīng)C19接VB0-，VSS引腳接GND，VDD引腳接至電源VDD，經(jīng)C20接GND，其D7引腳接單片機(jī)P5.5，其D6引腳接單片機(jī)P1.2，其A0引腳接P5.4，RST引腳接P3.4，CS0引腳經(jīng)電阻R10接VDD；
所述電源電路的POWER為5-40V直流電源輸入，經(jīng)C1整形濾波，接至LM2575-5芯片的IN管腳，其ON管腳與GND連接，OUT管腳與D1二極管及電感相連，且輸出端VDD經(jīng)C2、C3濾波并接至LM2575-5的FEEDBACK管腳，電路中VDD為5V，GND為電源地。
用戶在使用本實(shí)用新型所述的編碼器之前，先將編碼器上電進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和零點(diǎn)標(biāo)定，按下S1按鍵，編碼器進(jìn)入設(shè)置模式，此時(shí)LED0指示燈點(diǎn)亮，用戶在電腦上安裝配套的應(yīng)用軟件，通過無線通訊設(shè)備在線對編碼器進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和零點(diǎn)標(biāo)定，設(shè)置的參數(shù)為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的輪子周長，編碼器根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的周長和零點(diǎn)標(biāo)定計(jì)算出編碼器當(dāng)前的相對位置數(shù)值。
本實(shí)用新型所述的編碼器將位置信息實(shí)時(shí)顯示在外殼上的35X30mm液晶顯示屏上，+XXXX”表示零點(diǎn)位置左側(cè)，”-XXXX”表示在零點(diǎn)位置右側(cè)。
具體實(shí)施例一、本實(shí)用新型的無線數(shù)字式編碼器在倉儲(chǔ)料車定位系統(tǒng)中的應(yīng)用。
如圖3所示，為倉儲(chǔ)料車定位系統(tǒng)示意圖，具體實(shí)現(xiàn)過程如下：
(1)在原有料車1導(dǎo)軌12上安裝五個(gè)限位，分別對應(yīng)左側(cè)限位7、一號(hào)下料口限位8、零點(diǎn)位限位9、二號(hào)下料口限位10、右側(cè)限位11，其中左右兩限位接入料車1急停按鈕防止料車過界，在料車1的車輪2上安裝無線數(shù)字式編碼器5，實(shí)現(xiàn)對料車1的精細(xì)位置顯示及控制；
(2)料車1行走時(shí)，帶動(dòng)光柵編碼輸出脈沖，編碼器5中單片機(jī)STC15F2K60S2的輸入管腳捕獲A、B正交脈沖，利同時(shí)序差自動(dòng)計(jì)算A、B轉(zhuǎn)動(dòng)方向，計(jì)算出當(dāng)前的脈沖個(gè)數(shù)，Z相輸入，修正多次累積誤差，單片機(jī)根據(jù)脈沖數(shù)、零點(diǎn)標(biāo)定值及車輪周長，計(jì)算料車1行走的位置；
(3)料車1行走時(shí)，無線數(shù)字式編碼器5除了可以自身顯示外還將料車位置信息發(fā)送至顯示儀表15，顯示儀表15有三路開關(guān)量輸入，分別接至導(dǎo)軌上的一號(hào)下料口限位8，零點(diǎn)位限位9，二號(hào)下料口限位10，顯示儀表15顯示料車位置。顯示儀表15內(nèi)單片機(jī)處理位置信號(hào)及開關(guān)量信號(hào)，實(shí)時(shí)顯示，并提供報(bào)警及輸出，顯示儀表的輸出信號(hào)控制料車電機(jī)4的啟停，同時(shí)配合制動(dòng)器3實(shí)現(xiàn)料車1的定位控制。
本實(shí)用新型的編碼器可以不用連接控制器(如PLC和伺服系統(tǒng))，自身可以進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定和參數(shù)設(shè)定，并能夠在本體上進(jìn)行位置的顯示；
本實(shí)用新型的編碼器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)相對簡單，成本較低，生產(chǎn)周期短，適合一種低成本自動(dòng)顯示及控制的物流運(yùn)輸倉儲(chǔ)單位使用。
以上實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于上述的實(shí)施例。上述實(shí)施例中所用方法如無特別說明均為常規(guī)方法。