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1、WORD格式可编辑重庆邮电大学综合实验报告基于旋转编码器的转谏测量实验姓 名： 魏 敏学号：2012213148班级：0881202组 号：专业：电气工程与自动化指导老师： 陈俊华专业知识整理分享自动化学院检测与控制实验中心2014一、实验目的1. 了解编码器工作原理2. 掌握编码器速度检测的方法；二、实验原理1. 编码器编码式数字传感器是测量转轴角位移的最常用的检测元件，它具有很高的分辨率、测量精度和可靠性。在一个圆形玻璃盘的边缘开有相等角距的缝隙，成为透明和不透明的码盘，在此码盘开缝的两边，分别安装光 源及光电元件。当码盘随被测物体的工作轴转动时，每转过一个缝隙，光电元件所获得的光强就发生
2、一次明暗的转 换，光电转换电路就产生一定幅值和功率的电脉冲输出信号。将这一脉冲信号送加法计数器进行记数，则所计数码 就等于码盘转过的缝隙数目，在缝隙之间的角度已知时，码盘（被测物体）所转过的角度也就确定了。旋转编码器E6C2-CWZ6C参数表编码 器参数电源 电压DC5V24V消耗 电流70mA以下分辨 率（脉冲/ 旋转）100、 200、 300、 360、 400、 500、 600、 720、 800、 1000、1024、 1200、 1500、 1800、 2000输出 相A、B、Z 相输出方式NPN集电极开路输出输出容量外加电压：DC30V以下；冋步电流 35mA以下；残留电压：0
3、.4V以下（同步电流 35mA最高响应频率100kHz2. 测量方法：2.1编码器鉴相电路设计:AffiOUTD0Efioirr0CLKJiTLTLrLrLn wTLTLrLrLTLnCP轴出Q12.3测量原理：检测光电式旋转编码器与转速成正比的脉冲，然后计算转速，有三种数字测速方法：即M法、T法和M/T法。光电式旋转编码器是转速或转角的检测元件，旋转编码器与电机相连，当电机转动时，带动码盘旋转，便发出转速或转角信号。如图所示。数字测速装置原理图M法测速测取Tc时间内旋转编码器输出的脉冲个数，用以计算这段时间内的平均转速，称作M法测速，如图所示。叩口 "口 -M-1- 口 口 叮M测
4、速法原理图WORD格式可编辑M法测速的分辨率:电机的转速为 ：n =60Ml r/min60M1ZTc60(M1 -1)ZTc60M1100% 100%M1ZTcM法测速适用于高速段T法测速记录编码器两个相邻输出脉冲的间的高频脉冲个数M2 f0为高频脉冲频率，如图所示。|厂Tt = M 2/ f0JLj1rT测速法电机转速6060 f0nr/minZTt ZM 2T法测速的分辨率：c60 f。60 f。60 f。Q _Z(M2T) ZM 2 ZM2(M2-1)T法测速误差率：60 f060 f0.% Z(M2-1) ZM2"max %60 f0ZM2100%-M21M法测速的分辨率：
5、c 60(M1 1) 60M160Q 二ZTcZTcZTcM法测速误差率:100%专业知识整理分享T法测速适用于低速段。M/T法测速WORD格式可编辑把M法和T法结合起来，既检测Tc时间内旋转编码器输出的脉冲个数M,又检测同一时间间隔的高频时钟脉冲个数M,用来计算转速，称作 M/T法测速。采用M/T法测速时，应保证高频时钟脉冲计数器与旋转编码器输出脉冲 计数器同时开启与关闭以减小误差。HTcI IM/T法测速原理图电机转速60M160M1 fonr/minZTtZM 2三、实验内容1. 根据旋转编码器的工作原理，设计基于旋转编码器的速度检测原理图；2. 利于实验室提供的单片机最小系统，设计位置
6、检测、速度检测系统的应用电路；画出系统框图;3. 编写相关程序，实现对位置及转速的测量，并显示；程序设计：#in clude<reg51.h>#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned intsbit dula=P2A6; sbit wela=P2A7;sbit q仁卩3人4; bit bit_0;uin t cou nt_N,cou nt_N1;uin t cou nt_n8;计数值uchar T_N=20;void msplay(uchar,uchar);void INT_0_I nit();void Timer
7、0_I nit();void Motor_I nit();ucharcodex1=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x27,0x7f,0x6f,0x40,0x7c,0x39,0x5e,0x3e,0x48;uchar code x2=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f;void delay(uint z)/ 延时函数uint x; for(x=z;x>0;x-);void INT_O_I nit()IT0=1;EX0=1;void TimerOnit()TMOD=0X01;TH0=(65536-50000)/
8、256;TL0=(65536-50000)%256;EA=1;ET0=1;TR0=1;void mai n()uchar k6,k5,k4,k3,k2,k1,k0;INT_0_I nit();while(1)k0=0x0e; if(!q1) elseTimer0_I nit();k1=0x0f;k6=0;k6=10;if(!bit_0)k2=cou nt_N%10000/1000; k3=cou nt_N%1000/100;k4=cou nt_N%100/10;k5=cou nt_N%10; bit_0=1;msplay(k0,0);msplay(k1,1);msplay(k6,3);mspl
9、ay(k2,4);msplay(k3,5);msplay(k4,6);void int_0() in terrupt 0count_n 8+;msplay(k5,7);void timer0() in terrupt 1TR0=0;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256; T_N-;if(0=T_N)cou nt_N 仁 cou nt_n8;cou nt_N=27.952*cou nt_N1;bit_0=0;count_n 8=0;T_N=20;TR0=1;void msplay(uchar y1,uchar y2)P0= x1y1;if(y2=
10、6) P0= P0|0x80;dula=1; dula=0; delay(1);P0= x2y2;wela=1; wela=0; delay(1);P0= 0x00;dula=1; dula=0; delay(1);P0 = 0x0ff;wela=1; wela=0; delay(1);原理图设计：四、总结随着课程的推进，实验涉及的越来越多，对绘制原理图越来越得心应手，但由于编程涉及到对中断的应 用，我仍不够熟练，在程序编写中遇到大大小小的问题，尽管通过不断地练习解决了这一问题，但在编码器旋转测 速的显示部分，对误差的处理，还有一些问题，在后续的学习中，我将不断的完善自己在编程方面的不足，更加努 力。当然，通过此次旋转编码器的速度检测实验，我也学会如何根据编码器旋转原理进行速度检测。专业知识整理分享