STC单片机旋转编码器程序

试验目的：通过连续记录输入信号的两个上升沿，用该程序可以计算出输入信号的频率；同时，利用脉冲累加器可以记录输入脉冲数。

#include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE \int count=0; float f;

double f1=2000000,first=0,second=0,n,N; void main(void) {

DisableInterrupts; //禁止全局中断

TSCR2=0X82; //计时器系统控制寄存器 0X80计时器溢出中断使能 0x02计数

器预分频为四分频

PACTL=0X20; //脉冲累加器A控制寄存器 0X20脉冲累加器溢出中断允许位 TIOS=0XFE; //IC/OC 选择寄存器 0xfe设定pt0输入捕捉口

TCTL4=0X01; //控制寄存器 0X01输入捕捉边沿

课程名称：题 目：

课程设计报告

微机原理课程设计 基于51单片机的光电编码器测速

摘要

光电编码器是高精度位置控制系统常用的一种位移检测传感器。在位置控制系统中，由于电机既可能正转，也可能反转，所以要对与其相连的编码器输出的脉冲进行计数，要求相应的计数器既能实现加计数，又能实现减计数，即进行可逆计数。其计数的方法有多种，包括纯粹的软件计数和硬件计数。文中分别对这两种常用的计数方法进行了分析，对其优缺点进行了对比，最后提出了一种新的计数方法，利用80C51单片机内部的计数器实现对光电编码器输出脉冲的加减可逆计数，既节省了硬件资源，又能得到较高的计数频率。本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，光电编码器和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个基于51单片机的光电编码器测速器。该系统有两个控制按键，分别用于控制每秒的转速和每分钟的转速，并将速度用1602液晶显示出来。该测速器测速精准，具有实时检测的功能，操作简单。

关键词：光电编码器，51单片机，C语言，1602液晶

2

目录

一、设计任务与要求 ...............................

课程名称：题 目：

课程设计报告

微机原理课程设计 基于51单片机的光电编码器测速

摘要

光电编码器是高精度位置控制系统常用的一种位移检测传感器。在位置控制系统中，由于电机既可能正转，也可能反转，所以要对与其相连的编码器输出的脉冲进行计数，要求相应的计数器既能实现加计数，又能实现减计数，即进行可逆计数。其计数的方法有多种，包括纯粹的软件计数和硬件计数。文中分别对这两种常用的计数方法进行了分析，对其优缺点进行了对比，最后提出了一种新的计数方法，利用80C51单片机内部的计数器实现对光电编码器输出脉冲的加减可逆计数，既节省了硬件资源，又能得到较高的计数频率。本设计就是由单片机STC89C52RC芯片，光电编码器和1602液晶为核心，辅以必要的电路，构成了一个基于51单片机的光电编码器测速器。该系统有两个控制按键，分别用于控制每秒的转速和每分钟的转速，并将速度用1602液晶显示出来。该测速器测速精准，具有实时检测的功能，操作简单。

关键词：光电编码器，51单片机，C语言，1602液晶

2

目录

一、设计任务与要求 ...............................

#include

#include

sfr P1_ADC_EN = 0x97; //A/D转换功能允许寄存器 sfr ADC_CONTR = 0xC5; //A/D转换控制寄存器 sfr ADC_DATA = 0xC6; //A/D转换结果寄存器 sfr P1M0=0x91; sfr P1M1=0x92;

#define uchar unsigned char ; #define uint unsigned int ;

void delay(uchar delay_time) // 延时函数 {

uchar n;

uint m;

for (n=0;n

{

for(m=0;m<10000;m++); } }

uchar get_AD_result(uchar channel) {

uchar AD_finished = 0; // 存储 A/D 转换标志 ADC_DATA = 0;

ADC_CONTR = channel; // 选择 A/D 当前通道 delay(1);

旋转编码器的抗抖动计数电路

旋转编码器应用于角度定位或测量时,通常有A、B、Z三相输出。旋转编码器的输出波形见图1。A相和B相输出占空比为50%的方波。编码器每转一周,A相和B相输出固定数目的脉冲（如100个脉冲）。当编码器正向旋转时,A相比B相超前四分之一个周期;当编码器反向旋转时,B相比A相超前四分之一个周期。A相和B相输出方波的相位差为90°。编码器每转一周,Z相输出一个脉冲。由于编码器每转一周,A相和B相输出固定数目的脉冲,则A相或B相每输出一个脉冲,表示编码器旋转了一个固定的角度。当Z相输出一个脉冲时,表示编码器旋转了一周。因此旋转编码器可以测量角位移及位移方向。

问题出在伺服系统停止工作时,若无锁定,则旋转轴受外力（如风力影响）可能自由晃动,因而引起编码器输出波形抖动,如图2所示,从而引起误计数。在这种情况下,就不能对波形进行正确计数。虽然可以通过软件设置标志状态,用记录历史状态的变化来滤除误计数,但是程序耗费颇大。因此,本人设计了一个抗抖动计数电路。它能够自动消除抖动造成的误计数。 1 抗抖动计数电路原理图

图3是抗抖动计数电路原理图。此电路滤除了旋转编码器输出波形的抖动现象。该电路分为四个部分：译码电路U4A;互锁电路U5A、

介绍两种编码器的区别

增量式编码器与绝对值编码器

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1． 增量式编码器工作原理

增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。

下面对增量式旋转编码器的内部工作原理

A,B两点对应两个光敏接受管，A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。 通过输出波形图可知每个运动周期的时序为

这样通过AB相就可以知道编码器当前的旋转方向和速度。

2． 绝对值编码器工作原理

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析

关键字：

编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析 编码器工作原理 绝对脉冲编码器:APC 增量脉冲编码器:SPC

两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.

旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。 增量型编码器与绝对型编码器的区分

编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器 (旋转型)

工作原理:

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的

WDE2420四路编码器使用说明书

WDE-2420 四路MPEG-2编码器

概述:

WDE-2420 4合1编码器是一种易于使用的、功能强大MPEG-2编码器。支持模拟复合视频以及单声道或模拟立体声等。压缩数据输出格式为ASI/SPI。压缩方式MPEG-2 MP@ML，编码器对最多4路音视频信号进行实时编码并且复用产生1路MPTS 多节目传输流。完全符合MPEG-2标准，具有极强的兼容性。其体积为1U机箱，通过前面板液晶显示屏可实现完全脱机设置和运行。

特点:

? 支持MPEG-2 MP@ML (4：2：0)编码；

? 对4路音视频信号编码并复用产生1路MPTS流； ? 高保真音频处理技术R/L输入,立体声输出； ? 输出码率连续可调，使用灵活方便；

WDE2420四路编码器使用说明书

? 丰富的输出输入接口，实现自由接入； ? 可本地和远程控制网管； ? 液晶显示，操作方便灵活； ? 高可靠性设计，运行稳定 ? 码流复用功能 ? PID 显示和设置 ? SDT，节目名和提供商设置

技术指标: 输入接口 视频信号 S-Video 音频信号 ASI SPI 电平1.0Vp-p 电平0.28Vp-p 电平2Vp-p DVB

/******************** (C) COPYRIGHT 2007 STMicroelectronics ******************** * File Name : stm32f10x_encoder.c * Author : IMS Systems Lab * Date First Issued : 21/11/07

* Description : This file contains the software implementation for the * encoder unit

********************************************************************************

* History:

* 21/11/07 v1.0

********************************************************************************

* THE PRESENT SOFTWARE WHICH

/******************** (C) COPYRIGHT 2007 STMicroelectronics ******************** * File Name : stm32f10x_encoder.c * Author : IMS Systems Lab * Date First Issued : 21/11/07

* Description : This file contains the software implementation for the * encoder unit

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* 21/11/07 v1.0

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* THE PRESENT SOFTWARE WHICH