基于51单片机的光电编码器接口装置设计

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1、·机械研究与应用·2012年第5期(总第121期)设计与制造基于51单片机的光电编码器接口装置设计李敏，丁红昌，曹国华(长春理工大学机电工程学院，吉林长春130022)摘要：光电编码器以其分辨率高、测量精度高、形式多样等优点，被广泛运用于现代工业、航天航空领域。在工程中对光电编码器信号的采集一般使用专用PCI卡，这无形中增加了工程的成本，本文介绍了一种基于AT89S52单片机的绝对式光电编码器的接口装置及软件设计，该装置使用LCM12684作为显示模块，实现了对绝对式光电编码器的数据采集、处理及输出。关键词：绝对式光电编码

2、器；51单片机；数据采集；LCM12864中图分类号：TM503文献标识码：A文章编号：1007-4414(2012)05—0121—04Designofinterfacedeviceforphotoelectricencoderbasedon51-singlechipLiMin，DingHong—chang，CaoGuo—hua(CollegeofmechanicalandelectricengineeringofChangchununiversityofscienceandtechnology，ChangchunJiL

3、in130022，China)Abstract：Photoelectricencoderwithitshighresolution，highaccuracyofmeasurement，variousformsetc，andhasbeenwidelyusedinmodernindustry，aviationfield．Inengineering，generally，specialPCIcardisusedforcollectofphotoelectricencoderSsignal，thisvirtuallyincrease

4、dthecostoftheproject．ThispaperisaboutaninterfacedeviceandthesoftwaredesignforabsolutephotoelectricencoderbasedonAT89$52SCM，thedeviceriseaLCM12684asthedisplaymodule，andcouldre—alizethedataacquisition，processingandoutput．Keywords：absoluteoptical—electricityencoder；M

5、CS-51；dataacquisition；LCM128641引言作为输出口，每位能驱动8个1TrL逻辑电平。当P0光电编码器是集光、机、电为一体的检测装置，因端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程其具有测量精度高、抗干扰性强、适用性强等特点已序和数据时，P0口也被作为低8位地址／数据复用，广泛应用于现代工业及航天航空领域。相对于增量这种模式下，Po具有内部上拉电阻。在flash编程式编码器，绝对式编码器以转角位置对应唯一数字编时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出码、无累积误差以及具有记忆功能而广受欢

6、迎，光电指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。P1、P2编码器信号输出形式以SSI(同步串行)RS一485接口口是具有内部上拉电阻的8位双向I／0口。P3口也较多，这种信号模式通常情况下不能为Pc机直接接是一个具有内部上拉电阻的8位双向I／O口，P3口收。国际上普遍将编码器数据采集和角度信息处理亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用。文中电路集成在计算机上的PCI卡上，通过PCI总线将数P0口用于数据输出，P1口用于系统编程，P2口为人据传输给计算机¨，这种PCI卡具有较高的成本和较机交互界面控制端口，P3口使用第

7、二功能。复杂的电路。笔者以AT89S52单片机为核心，介绍2．2绝对式编码器工作原理介绍了一种低成本的对绝对式光电编码器信号进行采集、绝对式光电编码器结构如2图所示，主要由光传输、显示的接口装置。源、码盘、光栅、光敏元件及处理电路组成J。在码2AT89s52及编码器介绍盘的一侧装有光源及准直装置，另一侧装有狭缝盘及2．1AT89S52性能介绍光敏元件。当码盘与狭缝盘发生相对运动时，光源发AT89S52是一种低功耗、高性能8位COMS微控出的光线被切割调制成明暗相问的莫尔条纹，光敏元制器，采用5V供电，具有8K在系统可编程F

8、lash存件将其转换为电信号，再通过电路系统进行放大、整储器，可方便下载或修改系统程序，256字节的RAM，形及译码等处理，最终以数字量的形式输出。绝对式32位I／O口，1个6向量2级中断结构，全双工串行光电编码器数字量的输出主要有二进制码和格雷码口，1个看门狗定时器，3个16位定时器／计数器。其两种，