基于avr单片机的光电编码器定长系统设计

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1、万方数据2012年7月第40卷第13期机床与液压MACHINETOOL＆HYDRAUUCSJut．2012Vel．40No．13DOI：10．3969／j．issrL1001-3881．2012．13．033基于AVR单片机的光电编码器定长系统设计陈立兵1，樊瑜瑾1，代杰1，郭波江1，孙宏德2(I．昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093；2．昆明昆开专用数控设备有限责任公司，云南昆明650106)摘要：为了实现对折弯机床上母线长度的测量，设计了一套基于单片机的光电编码器定长测量系统。该系统采用具有高速度、低功耗的A

2、VR单片机对增量式编码器输出的A、B两相信号进行鉴相和四倍频处理，然后将处理后的信号通过AT89S52单片机的12计数器进行硬件计数；利用编码器的z相信号对测量系统进行零位校正；通过0CMl2864液晶显示屏实时显示计数的结果和定长的状态。系统试运行结果表明：该系统不仅硬件电路简单，成本低廉．而且定长精度高，响应速度快．可以应用于工业上其他场所的定长检测。关键词：光电编码器；母线；定长测量系统；AYR单片机中图分类号：TP274文献标识码：B文章编号：100l一388112012l13—1lO一4DesignofPhoto

3、electricEncoderLengtheningSystemBasedORAVRSingle·chipCHENLibin91，FANYujinl，DAIJiel，GUOBojian91，SUNHongde2(1．KunmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650093，China；2．KunmingKunkaiSpecializedCNCEquipmentCo．，“d，KunmingYunnan650106，China)Abstract：Inordertoa

4、chievelengthmeasulmforbusbarOnthebendingmachine，aphotoelectricencoderlengtheningsystembasedonsingle—chipw∞designed．Ahigh—speedandlowpowerconsumptionsingle—chip伽usedIodophasediscriminationandfour-foldfrequencyfortheAandBsignalswhichwereexportedbytheencoder，thenAT89

5、S52sirl91e-chip's佗counterwasusedtocount．TheZgigllalofencederWaSusedforzeropointcorrection．Thecountresultandmotorstatuswerealldisplayedthrough0CMl2864liq—ttidcrystal．Thetestrunresultsshowthatthesystem'shardwm'ecircuitryissimple，andthecoatislow，thepositioningaccurac

6、yishish，andthei'esporl∞删isfast．Itmbesuitableforleng山detectioninmanyoecaSiom．Keywords：Photoelectricencoder；Busbar；Lengtheningsystem；AVRsingle—chip母线是由高导电率的铜、铝质材料制成的用于汇集、分配和传送电能的产品¨’。在折弯机床中，常常需要对加工的母线进行长度测量，其测量精度对于改进母线产品质量、提高开关电器柜行业的生产效率具有重大的意义。针对目前公司采用人工测量存在较大误差，同时

7、劳动重复率大、工作效率低的问题，作者设计了一套基于AVR单片机的光电编码器定长系统，用于自动检测母线长度。数字式传感器光电编码器B1能够将角位移量转换成与之对应的电脉冲输出，主要用于机械位置和旋转速度的检测，具有精度高、体积小等特点。因此文中采用增量式光电编码器对母线进行长度测量。目前，对光电编码器的位置检测主要有两种方法p“1：(1)软件分频鉴相、软件判断计数；(2)硬件分频鉴相、软件判断计数。这两种方法原理大致相同，但方法一中硬件电路结构比较复杂，同时两种检测方式中的软件计数对单片机的性能提出了很高的要求。结合这两种检

8、测方法的优缺点，作者利用高性能的AVR单片机对编码器信号进行鉴相以及四倍频处理，通过AT89S52单片机的他计数器进行硬件计数，同时利用图形点阵液晶显示模块实时动态地记录折弯机床定长过程中的位置和电机运动状态。1系统总体设计该系统主要实现对母线的长度检测。为了降低系统开发成本，采用步进电机提供动力。由于