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1、基于单片机的角位移测量系统设计,PPT模板下载： 行业PPT模板： 节日PPT模板： PPT素材下载： PPT背景图片： PPT图表下载： 优秀PPT下载： PPT教程： Word教程： Excel教程： 资料下载： PPT课件下载： 范文下载： 试卷下载： 教案下载： A、 B、 Z。 A、 B 两相信号是相位相差 90的正交方波 脉冲， A 相或 B相的每个脉冲代表被测对象旋转了一定的角度， 即 A 相和 B的脉冲当量为:P =360/N角位移： 式中 N 为被测对象旋一周 A 相或 B 相发出的脉冲个数。,解决方案：角位移测量时，有时是正向运行，有时是反向运行。单凭编码器的 A、B
2、两相，单片机是没法判断是正向运行还是反相运行。如果将系统正向运行时测得的脉冲累加，而在系统反相运行时，就从累加的脉冲数中减去反相运行的脉冲数，就能得到正确的测量结果。这样就需要对鉴相部分进行设计。,软件实现脉冲的鉴向和计数：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 ,如图右所示。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。当有效脉冲触发中断时,执行中断处理程序,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。,软件设计方法的优势是整个系统设计简单，不需要外接任何电路
3、，成本也相对低，但是，当有脉冲输入时，软件方法的响应速度相对慢，测量的精确度较低，而且外部干扰对其影响比较大，比如温度和震动的影响。所以尽可能选用外接硬件电路来减少这些缺点。,硬件方法实现鉴相和计数：方案一：采用双可触发单稳态触发器74HC123和与非门 74HC00共同组成鉴相电路，HC 系列为高速芯片，延迟很小，可以提高数字电路的整体响应性能。,为了使得到的判向信号 Y1 和 Y2 的脉冲宽度尽量小，以保证判向电路的工作可靠，并有较大的使用范围。就要选择合适的的定时电容 C1、C2 和电阻 R1、R2。 这里我选取C=100pF和R=2.2K。 经过计算：编码器的最高转速不大于2733.3
4、3r/s.这能够满足大多数系统的需求。（详细计算见论文）,结论：Y1有脉冲输出时，Y2输出高电平；Y2有脉冲时，Y1输出高电平。这里假定将Y1的输出信号作为加计数脉冲，Y2的输出脉冲作为减计数脉冲。将Y1、Y2两输出信号分别输送给单片机的外部中断INT0和INT1口，当外部中断INT0触发时代表编码器正向旋转，加计数。当外部中断INT1触发时代表编码器反向旋转，减计数。,实物图：,方案二：鉴相电路用一个D触发器74HC74来实现，当光电编码器顺时针旋转时, A 相超前B 相90,触发器输出 Q为高电平,Q 为低电平。当光电编码器逆时针旋转时, A 相比B 相延迟90触发器输出Q 为低电平,Q 为高电平.将编码器的、两相信号进行四倍频细分（通过74LS86异或门电路），将得到的脉冲信号输送给外部中断INT0进行计数，并将触发器输出的两信号Q和Q连接到P1.0和P1.1引脚，每次外部中断被触发时，就要判断两引脚的电平状态，当P1.0为高电平，P1.1为低电平时，编码器为正转进行加计数，当P1.0为低电平，P1.1为高电平时编码器反转，进行减计数。,相应的脉冲信号：,74ls74功能和引角图：,74LS86的功能和引脚图：,实物图：,Proteus初步模拟结果：,电路连接图：,电路实物图：,
