专利名称：光电编码器模式转换装置的制作方法
技术领域：
本发明属于光机电一体化系统领域，涉及一种光电编码器的改进。
背景技术：
光电编码器是一种通过光电转换将输出轴上的机械几何位移量转换成脉冲或数字量的传感器，它是目前角度测量应用最多的传感器。国内外光电编码器分为增量式光电编码器、绝对式光电编码器和混合式绝对值编码器。增量式光电编码器具有较高的角度分辨率，可
达36000线，电源切断后，增量式光电编码器将丢失位置信息。绝对式光电编码器电源切断后，位置信息不会丢失，但是角度分辨率较低，最高可达1024线。混合式绝对值编码器的特性和绝对式光电编码器类似。光电编码器在保持位置信息的高精度应用场合，存在着以下不足①采用增量式光电编码器的技术方案，虽然能保持系统的测量精度，但电源掉电后，位置信息将丢失。②采用绝对式光电编码器的技术方案，虽然能保持位置信息，但是系统的测量精度不能满足要求。如何保持系统的测量精度和位置信息，这是光电编码器应用者在设计上一个两难的问题。发200920093284.8
本发明的目的是提供一种光电编码器模式转换装置，它是将增量式光电编码器转换成绝对式光电编码器模式和功能的装置，同时具有机械零点自动校正的功能。
本发明的技术方案是由光电编码器信号缓冲电路、鉴相电路、77E58单片机控制器电路、可逆计数电路、机械零点自动校正电路、码盘线数自动预置电路、掉电存储保护电路、总线驱动电路和数据显
示电路等组成。以77E58单片机控制器为核心研制光电编码器模式转换装置，实现各种系统功能并达到技术性能指标要求。通过系统实验和测试，完成光电编码器模式转换装置的各项功能，特别是机械零点自动校正功能。
增量式光电编码器接入信号缓冲单元,信号缓冲单元信号输出端接入鉴相电路的输入端，鉴相电路的输出信号端接入可逆计数器的双时钟输入端，可逆计数器输出信号端接入单片机77E58数据总线，可逆计数器控制端接入在单片机77E58的控制端，鉴相电路的输出信号端和可逆计数器输出信号端接入长线驱动器输入端，长线驱动器输出端接至光电编码器模式转换装置的信号输出端，单片机77E58输出信号端接入掉电存储器输入端，掉电存储器控制端单片机77E58控制端口，单片机77E58信号输出端接入液晶显示器信号输入端，机械零点校正拨盘接入单片机77E58的并行输入口，码盘拨盘接入至单片机77E58输入口。
DDK8插头Jl的1脚与DDK26插头J2的1脚和2脚相连；Jl的2脚与J2的3脚和4脚相连；Jl的3脚与PDC9301鉴相模块U12的9脚相连；Jl的4脚与U12的5脚相连；Jl的5脚与U12的2脚相连。
DDK26插头J2的5脚与MAX190长线驱动器Ull的3脚相连； J2的6脚与Ull的6脚相连；J2的7脚与Ull的8脚相连；J2的8 脚与Ull的11脚相连；J2的9脚与MAX190长线驱动器U10的3脚 相连；J2的10脚与U10的6脚相连；J2的11脚与MAX190长线驱动 器U6的3脚相连；J2的12脚与U6的6脚相连；J2的13脚与U6的 8脚相连；J2的14脚与U6的11脚相连；J2的15脚与MAX190长线 驱动器U7的3脚相连；J2的16脚与U7的6脚相连；J2的17脚与 U7的8脚相连；J2的18脚与U7的11脚相连；J2的19脚与MAX190 长线驱动器U8的3脚相连；J2的20脚与U8的6脚相连；J2的21 脚与U8的8脚相连；J2的22脚与U8的11脚相连；J2的23脚与 MAX190长线驱动器U9的3脚相连；J2的24脚与U9的6脚相连；J2 的25脚与U9的8脚相连；J2的26脚与U9的11脚相连。
本发明的有益效果是系统在体积、结构、转换方法、控制手段
和系统功能等方面都进行了改进和创新，主要表现在
① 将增量式光电编码器转换为绝对式光电编码器的功能，保持 了增量式光电编码器的精度。实现了绝对式光电编码器记录和跟踪位 置信息的功能。
② 光电编码器模式转换装置检测和存储光电编码器的位置信 息，并且系统掉电位置信息不丢失。
③ 光电编码器模式转换装置实现了机械零点和光电编码器零点 的同步功能，是绝对式光电编码器所不具备的功能。④ 光电编码器模式转换装置满足光电编码器不同精度应用场合 的要求。
⑤ 光电编码器模式转换装置串行原始信号和并行数据经长线驱 动器驱动后提高了传输距离，克服了绝对式光电编码器传输距离短的 缺点。


图l是本发明的电路原理框图； 图2是本发明的电路图。
具体实施方式实施例1
以下结合附图对本发明做进一步描述
如图2所示，Ul是单片机W77E58、 U2——U5是可逆计数器 74LS193、 U6——Ull是长线驱动器MAX190、 U12是信号缓冲器 AM26LX32、 U13是鉴相模块PDC9301、 U14是信号比较器74LS688、 U15 是信号延时器74LS07、 U16是存储器DS12877、 U17是液晶LCD1602、 U18是拨盘BCD、 U19是拨盘BCD、 U20是信号指示器LED、 U21是六 反相器74LS04、 U22是四2输入与门74LS08、 U23是四2输入与非门 74LS00、 J1是8针插头DDK8、 J2是26针插头DDK26。
在图1系统上电前，将状态切换开关置于校正位置，预置光电码 盘线数和机械零点。系统上电后，首先察看LCD液晶显示界面中的参 数值，调整机械零点校正拨盘使LCD液晶显示界面输出为零。将状态 切换开关置于转换位置，系统进入将增量式光电编码器转换成绝对式光电编码器的模式。增量式光电编码器信号经过信号缓冲和鉴相后，
由77E58单片机控制模块控制可逆计数器进行加减计数，计数的并行 数据经过长线驱动器完成并行输出。在77E58单片机控制模块控制下 将可逆计数器的并行数据实时存储于掉电存储保护存储器。系统掉电 后，可逆计数器的下一次计数初值直接从掉电存储保护存储器中读 取，实现位置信息的保持。
权利要求1、一种光电编码器模式转换装置，其特征是增量式光电编码器接入信号缓冲单元，信号缓冲单元信号输出端接入鉴相电路的输入端，鉴相电路的输出信号端接入可逆计数器的双时钟输入端，可逆计数器输出信号端接入单片机77E58数据总线，可逆计数器控制端接入在单片机77E58的控制端，鉴相电路的输出信号端和可逆计数器输出信号端接入长线驱动器输入端，长线驱动器输出端接至光电编码器模式转换装置的信号输出端，单片机77E58输出信号端接入掉电存储器输入端，掉电存储器控制端接单片机77E58控制端口，单片机77E58信号输出端接入液晶显示器信号输入端，机械零点校正拨盘接入单片机77E58的并行输入口，码盘拨盘接入至单片机77E58输入口。
2、根据权利要求l所述的一种光电编码器模式转换装置，其特征是DDK8插头Jl的1脚与DDK26插头J2的1脚和2脚相连，Jl的2脚与J2的3脚和4脚相连，Jl的3脚与PDC9301鉴相模块U12的9脚相连，Jl的4脚与U12的5脚相连，Jl的5脚与U12的2脚相连；DDK26插头J2的5脚与MAX190长线驱动器Ull的3脚相连，J2的6脚与Ull的6脚相连，J2的7脚与Ull的8脚相连，J2的8脚与Ull的11脚相连，J2的9脚与MAX190长线驱动器U10的3脚相连，J2的10脚与U10的6脚相连，J2的11脚与MAX190长线驱动器U6的3脚相连，J2的12脚与U6的6脚相连，J2的13脚与U6的8脚相连，J2的14脚与U6的11脚相连，J2的15脚与MAX190长线驱动器U7的3脚相连，J2的16脚与U7的6脚相连，J2的17脚与U7的8脚相连，J2的18脚与U7的11脚相连，J2的19脚与MAX190长线驱动器U8的3脚相连，J2的20脚与U8的6脚相连，J2的21脚与U8的8脚相连，J2的22脚与U8的11脚相连，J2的23脚与MAX190长线驱动器U9的3脚相连，J2的24脚与U9的6脚相连，J2的25脚与U9的8脚相连，J2的26脚与U9的11脚相连。
专利摘要一种光电编码器模式转换装置，涉及一种光电编码器的改进，其特征是编码器接入信号缓冲单元，信号单元输出端接鉴相电路的输入端，输出信号端接入可逆计数器，输出信号端接入单片机数据总线，可逆计数器控制端接单片机控制端，鉴相电路的输出信号端和可逆计数器输出信号端接长线驱动器，长线驱动器输出端接至光电编码器模式转换装置的信号输出端，单片机输出端接存储器，单片机输出端接显示器，校正拨盘接单片机输入口，码盘拨盘接至单片机77E58输入口。有益效果是实现了绝对式光电编码器记录和跟踪位置信息的功能。并且系统掉电位置信息不丢失。有绝对式光电编码器所不具备的功能。提高了传输距离。
文档编号G01D5/26GK201425485SQ20092009328
公开日2010年3月17日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者爽 盖, 赵继印, 郑蕊蕊 申请人:吉林正信科技有限责任公司