資料介紹
EPC-755A光電編碼器具備良好的使用性能,在角度測量、位移測量時抗干擾能力很強,并具有穩(wěn)定可靠的輸出脈沖信號,且該脈沖信號經(jīng)計數(shù)后可得到被測量的數(shù)字信號。因此,我們在研制汽車駕駛模擬器時,對方向盤旋轉(zhuǎn)角度的測量選用EPC-755A光電編碼器作為傳感器,其輸出電路選用集電極開路型,輸出分辨率選用360個脈沖/圈,考慮到汽車方向盤轉(zhuǎn)動是雙向的,既可順時針旋轉(zhuǎn),也可逆時針旋轉(zhuǎn),需要對編碼器的輸出信號鑒相后才能計數(shù)。圖2給出了光電編碼器實際使用的鑒相與雙向計數(shù)電路,鑒相電路用1個D觸發(fā)器和2個與非門組成,計數(shù)電路用3片74LS193組成。
當光電編碼器順時針旋轉(zhuǎn)時,通道A輸出波形超前通道B輸出波形90°,D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為高電平,Q(波形W2)為低電平,上面與非門打開,計數(shù)脈沖通過(波形W3),送至雙向計數(shù)器74LS193的加脈沖輸入端CU,進行加法計數(shù);此時,下面與非門關閉,其輸出為高電平(波形W4)。當光電編碼器逆時針旋轉(zhuǎn)時,通道A輸出波形比通道B輸出波形延遲90°,D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為低電平,Q(波形W2)為高電平,上面與非門關閉,其輸出為高電平(波形W3);此時,下面與非門打開,計數(shù)脈沖通過(波形W4),送至雙向計數(shù)器74LS193的減脈沖輸入端CD,進行減法計數(shù)。 汽車方向盤順時針和逆時針旋轉(zhuǎn)時,其最大旋轉(zhuǎn)角度均為兩圈半,選用分辨率為360個脈沖/圈的編碼器,其最大輸出脈沖數(shù)為900個;實際使用的計數(shù)電路用3片74LS193組成,在系統(tǒng)上電初始化時,先對其進行復位(CLR信號),再將其初值設為800H,即2048(LD信號);如此,當方向盤順時針旋轉(zhuǎn)時,計數(shù)電路的輸出范圍為2048~2948,當方向盤逆時針旋轉(zhuǎn)時,計數(shù)電路的輸出范圍為2048~1148;計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出D0~D11送至數(shù)據(jù)處理電路。
實際使用時,方向盤頻繁地進行順時針和逆時針轉(zhuǎn)動,由于存在量化誤差,工作較長一段時間后,方向盤回中時計數(shù)電路輸出可能不是2048,而是有幾個字的偏差;為解決這一問題,我們增加了一個方向盤回中檢測電路,系統(tǒng)工作后,數(shù)據(jù)處理電路在模擬器處于非操作狀態(tài)時,系統(tǒng)檢測回中檢測電路,若方向盤處于回中狀態(tài),而計數(shù)電路的數(shù)據(jù)輸出不是2048,可對計數(shù)電路進行復位,并重新設置初值。
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