基于单片机和增量式光电编码器脉冲检测电路的设计

周祥才

(常州工学院光电工程学院，江苏 常州 213002)

0 引言

光电编码器内部是一组码盘结构，一旦受到外部的振动或抖动干扰，A、B通道输出信号有可能出现干扰的窄脉冲信号，引起正反向错误计数［1］，出现误码现象。减少或消除误码的方法很多，如通过辨向和电子细分电路设计［2］，让干扰引起的正反计数相抵消，减少误码的影响，但干扰不具备对称性，计数不受控，实际上不能完全消除误码;利用A、B通道信号出现的有限状态机设计硬件电路［3］，通过数据储存器(RAM)固定地址的有序状态输出和软件判别排除误码，该方法有较好的效果，但不具备四倍频功能，另外RAM数据地址固定不变，干扰脉冲的存在会引起RAM数据地址复位，出现漏计数。

针对四倍频电路的计数脉冲输出，设计了相应计数脉冲的状态电路，并通过软件对计数状态的识别，甄别每个正反计数脉冲，从根本上消除误码计数。

1 系统电路设计及其工作原理

图1为采用逻辑门电路获得的四细分辨向电路［4］。RC积分电路和与门组成单稳态窄脉冲信号产生电路，在A、B信号跳变处产生四路相位依次相差的窄脉冲，后经四与或门实现信号四倍频电子细分和辨向。正向旋转时，u01为脉冲信号，u02为高电平，电路各点的信号状态和输出波形如图2所示。当反向旋转时，u01为高电平，u02为脉冲信号。为实现统一计数和方向识别，将输出信号u01、u02接入与门U5，获得正反向的计数脉冲，并连接至单片机的端，实现边沿触发中断计数［4］，同时将 u01、u02分别接入 P1.4、P1.5，用于正反向方向识别。……