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1、重庆邮电大学综合实验报告-基于旋转编码器的转速测量实验姓 名： 魏 敏学号：2012213148班级：0881202组 号:专业：电气工程与自动化指导老师： 陈俊华自动化学院检测与控制实验中心2014一、实验目的1。了解编码器工作原理2。掌握编码器速度检测的方法；二、实验原理1。编码器编码式数字传感器是测量转轴角位移的最常用的检测元件，它具有很高的分辨率、测量精度和可靠性。在一个圆形玻璃盘的边缘开有相等角距的缝隙，成为透明和不透明的码盘，在此码盘开缝的两边,分别安装光源 及光电元件.当码盘随被测物体的工作轴转动时，每转过一个缝隙，光电元件所获得的光强就发生一次明暗的转换， 光电转换电路就产生一
2、定幅值和功率的电脉冲输出信号。将这一脉冲信号送加法计数器进行记数，则所计数码就等 于码盘转过的缝隙数目，在缝隙之间的角度已知时，码盘（被测物体）所转过的角度也就确定了.旋转编码器E6C2-CWZ6C参数表编码 器参数电源 电压DC5V24V消耗 电流70mA以下分辨 率（脉冲/ 旋转）100、200、300、360、400、500、600、720、800、1000、 1024 、 1200 、 1500 、 1800 、 2000输出 相A 、B、Z相输出 方式NPN集电极开路输出输出 容量外加电压：DC30V以下；同步电流35mA以下；残留电压：0.4V以下（同步电流35mA）最高 响应频率
3、100kHz2.测量方法：2.1编码器鉴相电路设计：jirm_rLTLn .TLrLrLnnriCP1ID丄!匕创;l 0 I;也2.3测量原理：检测光电式旋转编码器与转速成正比的脉冲，然后计算转速，有三种数字测速方法：即M法、T法和M/T法。数字测速装置原理图光电式旋转编码器是转速或转角的检测元件，旋转编码器与电机相连，当电机转动时,带动码盘旋转，便发出转 速或转角信号.如图所示。M法测速测取Tc时间内旋转编码器输出的脉冲个数，用以计算这段时间内的平均转速，称作M法测速，如图所示.TLrLrLTLrLrL 厂rLTLrLTLM1X_lTL_cM测速法原理图M法测速的分辨率：r/min60M电
4、机的转速为：n二一c八 60( M +1) 60 M60M法测速的分辨率：Q = ZtZT二ZTc c cM法测速误差率：5% 二max60M 60(M -1)iZT ZT-c60 MZTc1x100% 二 x 100%M1M法测速适用于高速段T法测速记录编码器两个相邻输出脉冲的间的高频脉冲个数M2，f0为高频脉冲频率，如图所示。IWT测速法电机转速6060 fn =0 r/mmZT ZMt2T法测速的分辨率：Q60 f60 fQ =00 =Z (M -1) ZM260 f0ZM (M -1)2 2 2T法测速误差率：60 f5% 二 Z (M-1) ZMmax60 f Q-ZM60 f01
5、x100% 二一M -12x100%T法测速适用于低速段.M/T法测速把M法和T法结合起来，既检测TC时间内旋转编码器输出的脉冲个数又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲 个数M2，用来计算转速，称作M/T法测速。采用M/T法测速时，应保证高频时钟脉冲计数器与旋转编码器输出脉冲计 数器同时开启与关闭以减小误差.M/T法测速原理图电机转速60M60M fn = i =0 r/mmZT ZMt2三、实验内容1。根据旋转编码器的工作原理，设计基于旋转编码器的速度检测原理图；2。利于实验室提供的单片机最小系统，设计位置检测、速度检测系统的应用电路；画出系统框图；3。编写相关程序，实现对位置及转速的测量，并显
6、示;程序设计:#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit dula=P26 ； sbit wela=P27;sbit ql=P34;bit bit_0;uint count_N，count_N1;uint count_n8 ； /计数值uchar T_N=20;void msplay（uchar，uchar）；void INT_0_Init（）；void Timer0_Init（）；void Motor_Init（）;ucharcode xl= 0x3f，0x06，0x5b，0x4f，0x66，0x6d,0x
7、7d，0x27,0x7f，0x6f,0x40，0x7c，0x39，0x5e， 0x3e，0x48；uchar code x2=0xfe，0xfd，0xfb，0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f；void delay（uint z）/延时函数uint x;for（x=z；x0；x-） ；void INT_0_Init()IT0=1; EX0=1;void Timer0_Init()TMOD=0X01; TH0=(65536-50000)/256; TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void main()uchar k6,k5,k4，k3，k
8、2，k1，k0;INT_0_Init()； Timer0_Init();while(1)k0=0x0e;k1=0x0f;if(!q1)k6=0；elsek6=10;if(!bit_0)k2=count_N%10000/1000； k3=count_N%1000/100； k4=count_N100/10； k5=count_N%10； bit_0=1;msplay(k0，0); msplay(k1，1)； msplay(k6，3)； msplay(k2,4); msplay(k3，5); msplay(k4，6); msplay(k5，7);void int_0() interrupt 0 c
9、ount_n8+;void timer0() interrupt 1TR0=0; TH0=(65536-50000)/256； TL0=(6553650000)%256;T_N-;if(0=T_N) count_Nl=count_n8 ； count_N=27 。 952*count_Nl; bit_0=0; count_n8=0；T_N=20;TR0=l;void msplay (uchar y1 ， uchar y2)P0= x1 yl;if (y2=6)P0= P0 | 0x80;dula=1; dula=0; delay (1);P0= x2y2；wela=1 ； wela=0 ； delay (1)；P0= 0x00;dula=1; dula=0; delay (1)；P0 = 0x0ff ；wela=1; wela=0; delay (1)； 原理图设计：C053UU四、总结随着课程的推进，实验涉及的越来越多，对绘制原理图越来越得心应手，但由于编程涉及到对中断的应用，我 仍不够熟练，在程序编写中遇到大大小小的问题，尽管通过不断地练习解决了这一问题，但在编码器旋转测速的显 示部分，对误差的处理，还有一些问题，在后续的学习中，我将不断的完善自己在编程方面的不足，更加努力。当 然，通过此次旋转编码器的速度检测实验，我也学会如何根据编码器旋转原理进行速度检测1 -a731
