一种具有十六位输出的微型绝对式编码器处理电路.pdf

一种具有十六位输出的微型绝对式编码器处理电路，属于光电检测技术领域中所涉及的一种全新绝对式编码器处理电路。要解决的技术问题是，提供一种具有十六位输出的微型绝对式编码器处理电路。解决的技术方案：包括微控制器、接口电路、稳压模块。在此电路中，来自编码器光机头部的十六路光电信号连接微控制器的模拟输入端，微控制器的串口输出引脚连接到接口电路的驱动器输入端，串口输入引脚连接到接口电路的接收器输出端，同时稳压模块的输出端给微控制器以及编码器头部提供3.3V电源，该电路其他部分采用5V电源供电。本发明缩小了电路板的体积，使编码器光机部分与电路处理部分成为一个整体，便于调试与维护。

1、  一种具有一种具有十六位输出的微型绝对式编码器处理电路，包括微控制器(8)、接口电路(9)，其特征在于还包括稳压模块(10)；在此电路中，来自编码器光机头部的十六路光电信号连接微控制器(8)的模拟输入端，微控制器(8)的串口输出引脚连接到接口电路(9)的驱动器输入端，串口输入引脚连接到接口电路(9)的接收器输出端，同时稳压模块(10)的输出端给微控制器(8)以及编码器头部提供3.3V电源，该电路其他部分采用5V电源供电。

一种具有十六位输出的微型绝对式编码器处理电路
技术领域
本发明属于光电检测技术领域中所涉及的一种全新绝对式编码器处理电路。
背景技术
光电编码器是一种广泛应用于角度和位移测量的装置，它是以编码码盘为位移基准，以光栅摩尔条纹为技术基础对几何位移量进行精密测量的测量仪器。
编码器按码盘的编码方法分为绝对式和增量式，绝对式编码器的角度位置由光电码盘的机械位置决定，具有唯一性，不受断电，停电的干扰，因此绝对式编码器具有很强的抗干扰特性和数据可靠性。
相对于增量式编码器，绝对式编码器使用的光电器件多，处理的光电信号也多，因此增加了编码器处理电路的复杂度与体积。但是，目前在某些特殊场合的应用中，对微型编码器提出了更高的体积要求和分辨力要求，随之对处理电路的结构和控制精度也提出了更高的要求，与本发明最为接近的已有技术是中国科学院长春光学精密机械与物理研究所开发应用的十六位绝对式光电编码器处理电路，如图1所示。电路包括：粗码信号放大处理电路1、精码信号放大处理电路5、粗码整形电路2、精码信号A/D采集电路6、微控制器3、输出接口电路4以及电源系统7。编码器的硬件电路中十二路粗码信号先经过放大器放大，再通过比较器整形后进入微控制器，精码信号经过放大器放大，再经A/D转化成数字量进入微控制器。微控制器通过解码、译码、校正运算得到需要的角度信息。该电路需要的硬件比较多，集成度不高，因此体积很难减小。同时处理电路与编码器光机头部分开，不利于编码器的调试与维护。
发明内容
为了克服已有技术存在的缺陷，本发明的目的在于通过全新的电路处理方案，缩小电路板的体积，使编码器处理电路集成到编码器光机头部中。
本发明要解决的技术问题是：提供一种具有十六位输出的微型绝对式编码器处理电路，解决技术问题的技术方案如图2所示：包括微控制器8、接口电路9、稳压模块10。在此电路中，来自编码器光机头部的十六路光电信号连接微控制器8的模拟输入端，微控制器8的串口输出引脚连接到接口电路9的驱动器输入端，串口输入引脚连接到接口电路9的接收器输出端，同时稳压模块10的输出端给微控制器8以及编码器头部提供3.3V电源，该电路其他部分采用5V电源供电。
十六路编码器信号直接进入微控制器的十六路A/D采集通道，经A/D转化成数字量，在微控制器内部，通过软件的方法对数字量信号进行调整，在解码、译码、校正运算得到需要的角度数据，角度数据通过接口电路以广播形式输出。
本发明的积极效果：省掉了原有处理电路中使用的放大器、比较器、外部A/D转化器，缩小了电路体积。用本发明的处理电路可以将所有硬件电路放在一个直径的电路板上，节省了电路板的空间，并且可以将电路板嵌入到编码器光机头部，使编码器光机部分与电路处理部分成为一个整体，便于调试与维护。
附图说明：
图1是已有技术的编码器处理电路原理结构框图；
图2是本发明的处理电路原理结构框图；
具体实施方式
在本发明按图2所示的处理电路结构框图实施，其中微控制器8采用Silicon Laboratories生产的C8051F310。电源部分选择+5V供电，稳压模块10采用AS1117M3.3输出3.3V供处理电路使用，接口电路9选择MAX488ESA双全工接口芯片。