基于單片機(jī)的角位移測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件

1、基于單片機(jī)的角位移丈量系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的角位移丈量系統(tǒng)設(shè)計(jì) PPT模板下載：1ppt/ 行業(yè)PPT模板：1ppt/hangye/ 節(jié)日PPT模板：1ppt/jieri/ PPT素材下載：1ppt/PPT背景圖片：1ppt/ PPT圖表下載：1ppt/ 優(yōu)秀PPT下載：1ppt/ PPT教程： 1ppt/ Word教程： 1ppt/word/ Excel教程：1ppt/excel/ 資料下載：1ppt/ PPT課件下載：1ppt/ 范文下載：1ppt/ 試卷下載：1ppt/ 教案下載：1ppt/ 摘要：摘要： 在控制領(lǐng)域中在控制領(lǐng)域中,經(jīng)常需求進(jìn)展各種位移量的丈量。在實(shí)踐的工經(jīng)常需求進(jìn)展各種位

2、移量的丈量。在實(shí)踐的工業(yè)控制領(lǐng)域中，為了提高控制精度，準(zhǔn)確地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)展檢測(cè)業(yè)控制領(lǐng)域中，為了提高控制精度，準(zhǔn)確地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)展檢測(cè)是非常重要的。角位移作為位移量中的一種在工業(yè)領(lǐng)域中的位置是非常重要的。角位移作為位移量中的一種在工業(yè)領(lǐng)域中的位置越來越重要，而傳統(tǒng)的機(jī)械丈量角位移安裝普遍存在丈量精度低、越來越重要，而傳統(tǒng)的機(jī)械丈量角位移安裝普遍存在丈量精度低、丈量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等缺陷，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代消費(fèi)的需求，為處丈量數(shù)據(jù)不穩(wěn)定等缺陷，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代消費(fèi)的需求，為處理上述問題，本研討設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的角位移丈量系統(tǒng)。理上述問題，本研討設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的角位移丈量系統(tǒng)。 該系統(tǒng)為采用

3、光電編碼器來實(shí)現(xiàn)角位移丈量，數(shù)字式光電編碼該系統(tǒng)為采用光電編碼器來實(shí)現(xiàn)角位移丈量，數(shù)字式光電編碼器作為角位移傳感器的一種，能將角位移量轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電器作為角位移傳感器的一種，能將角位移量轉(zhuǎn)換為與之對(duì)應(yīng)的電脈沖輸出，實(shí)現(xiàn)丈量來自外部的不同的角位移值及顯示。系統(tǒng)由脈沖輸出，實(shí)現(xiàn)丈量來自外部的不同的角位移值及顯示。系統(tǒng)由軟硬件兩部分構(gòu)成，硬件由單片機(jī)控制系統(tǒng)、鑒相電路、四倍頻軟硬件兩部分構(gòu)成，硬件由單片機(jī)控制系統(tǒng)、鑒相電路、四倍頻細(xì)分電路、顯示電路等部分組成。軟件部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)，細(xì)分電路、顯示電路等部分組成。軟件部分采用模塊化程序設(shè)計(jì)，由主程序、中斷子程序、定時(shí)器子程序、顯示子程序等模塊

4、組成。由主程序、中斷子程序、定時(shí)器子程序、顯示子程序等模塊組成。設(shè)計(jì)結(jié)果闡明，該設(shè)計(jì)具有較高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，完全滿足設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)結(jié)果闡明，該設(shè)計(jì)具有較高準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性，完全滿足設(shè)計(jì)的要求，并且具有一定的實(shí)踐運(yùn)用價(jià)值。的要求，并且具有一定的實(shí)踐運(yùn)用價(jià)值。增量式光電編碼器任務(wù)原理： 輸出信號(hào)為 A、 B、 Z。 A、 B 兩置信號(hào)是相位相差 90的正交方波脈沖， A 相或 B相的每個(gè)脈沖代表被測(cè)對(duì)象旋轉(zhuǎn)了一定的角度， 即 A 相和 B的脈沖當(dāng)量為: P =360/N 角位移： 式中 N 為被測(cè)對(duì)象旋一周 A 相或 B 相發(fā)出的脈沖個(gè)數(shù)。處理方案： 角位移丈量時(shí)，有時(shí)是正向運(yùn)轉(zhuǎn)，有時(shí)是反向運(yùn)轉(zhuǎn)。單憑編碼

5、器的 A、B 兩相，單片機(jī)是沒法判別是正向運(yùn)轉(zhuǎn)還是反相運(yùn)轉(zhuǎn)。假設(shè)將系統(tǒng)正向運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)測(cè)得的脈沖累加，而在系統(tǒng)反相運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，就從累加的脈沖數(shù)中減去反相運(yùn)轉(zhuǎn)的脈沖數(shù)，就能得到正確的丈量結(jié)果。這樣就需求對(duì)鑒相部分進(jìn)展設(shè)計(jì)。軟件實(shí)現(xiàn)脈沖的鑒向和計(jì)數(shù)：編碼器輸出的A 向脈沖接到單片機(jī)的外部中斷INT0 ,B 向脈沖接到I/ O 端口P1. 0 ,如圖右所示。當(dāng)系統(tǒng)任務(wù)時(shí),首先要把INT0 設(shè)置成下降沿觸發(fā),并開相應(yīng)中斷。當(dāng)有效脈沖觸發(fā)中斷時(shí),執(zhí)行中斷處置程序,判別B 脈沖是高電平還是低電平。假設(shè)是高電平,那么編碼器正轉(zhuǎn),加1 計(jì)數(shù);假設(shè)是低電平,那么編碼器反轉(zhuǎn),減1計(jì)數(shù)。軟件設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢(shì)是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡單，

6、不需求外接任何電路，本錢也相對(duì)低，但是，當(dāng)有脈沖輸入時(shí)，軟件方法的呼應(yīng)速度相對(duì)慢，丈量的準(zhǔn)確度較低，而且外部干擾對(duì)其影響比較大，比如溫度和震動(dòng)的影響。所以盡能夠選用外接硬件電路來減少這些缺陷。硬件方法實(shí)現(xiàn)鑒相和計(jì)數(shù)：方案一：采用雙可觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74HC123和與非門 74HC00共同組成鑒相電路，HC 系列為高速芯片，延遲很小，可以提高數(shù)字電路的整體呼應(yīng)性能。為了使得到的判向信號(hào) Y1 和 Y2 的脈沖寬度盡量小，以保證判向電路的任務(wù)可靠，并有較大的運(yùn)用范圍。就要選擇適宜的的定時(shí)電容 C1、C2 和電阻 R1、R2。這里我選取C=100pF和R=2.2K。經(jīng)過計(jì)算：編碼器的最高轉(zhuǎn)速不大于2

7、733.33r/s.這可以滿足大多數(shù)系統(tǒng)的需求。詳細(xì)計(jì)算見論文結(jié)論：Y1有脈沖輸出時(shí)，Y2輸出高電平；Y2有脈沖時(shí)，Y1輸出高電平。這里假定將Y1的輸出信號(hào)作為加計(jì)數(shù)脈沖，Y2的輸出脈沖作為減計(jì)數(shù)脈沖。將Y1、Y2兩輸出信號(hào)分別保送給單片機(jī)的外部中斷INT0和INT1口，當(dāng)外部中斷INT0觸發(fā)時(shí)代表編碼器正向旋轉(zhuǎn)，加計(jì)數(shù)。當(dāng)外部中斷INT1觸發(fā)時(shí)代表編碼器反向旋轉(zhuǎn)，減計(jì)數(shù)。實(shí)物圖：實(shí)物圖：方案二： 鑒相電路用一個(gè)D觸發(fā)器74HC74來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)光電編碼器順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí), A 相超前B 相90,觸發(fā)器輸出 Q為高電平,Q 為低電平。當(dāng)光電編碼器逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí), A 相比B 相延遲90觸發(fā)器輸出Q 為低電平,Q 為高電平.將編碼器的、兩置信號(hào)進(jìn)展四倍頻細(xì)分經(jīng)過74LS86異或門電路，將得到的脈沖信號(hào)保送給外部中斷INT0進(jìn)展計(jì)數(shù)，并將觸發(fā)器輸出的兩信號(hào)Q和Q銜接到P1.0和P1.1引腳，每次外部中斷被觸發(fā)時(shí)，就要判別兩引腳的電平形狀，當(dāng)P1.0為高電平，P1.1為低電平常，編碼器為正轉(zhuǎn)進(jìn)展加計(jì)數(shù)，當(dāng)P1.0為低電平