基于FPGA的RCN223绝对式编码器通讯接口设计

实现了一种基于FPGA(现场可编程门阵列)的绝对式码盘智能接口的设计,用以进行绝对式编码器和DSP处理器之间的通讯。此接口根据FPGA模块化设计的特点,把整个设计任务划分为若干功能模块,分别对这些模块进行设计,最后把各个功能模块进行综合,以完成整个设计。实验结果表明,该接口完全可以替代价格昂贵的专用接口芯片,降低产品成本。     

基于FPGA的绝对式编码器的解码电路设计

为获取TS5643N100型绝对式编码器的位置和状态信息,提出采用现场可编程逻辑器件(Field Pro-grammable Gate Array,FPGA)编程实现TS5643N100型绝对式编码器的解码电路,并将这些信息作为反馈信号输入伺服控制器.该FPGA解码电路采用模块化设计,其主要包括对编码器输出信号的解码、串并转换、CRC校验和数据分离处理等.实验结果表明,所设计的FPGA解码电路能够实现TS5643N100型绝对式编码器和后续处理器之间的通讯,便于上位机控制器读取编码器采集的信息,可以替代价格昂贵的AU5688专用转换芯片,进而简化系统结构设计,降低产品成本.     

简易绝对式光电编码器的基本原理和通讯方式

本文对上前国外机器人应用领域最具有发展前途的交流伺服中使用的简易绝对式光电编码器的基本原理和通讯作一介绍和论述。     

基于FPGA的ARM与绝对式编码器的通信接口实现

针对绝对式编码器与ARM之间的通信问题,设计了基于FPGA的ARM与绝对式编码器的硬件接口电路.根据ARM和编码器之间的通信流程,利用有限状态机和模块化设计思想进行软件编程.结果表明,该设计接口能够快速、准确地实现ARM和编码器之间的通信.     

基于DSP的绝对式光电编码器的电机转速测量

转速测量的精确度与实时性影响着电机调速系统的性能。基于绝对式光电编码器抗干扰能力强,具有掉电记忆功能等优点,及其在电机转子位置测量的广泛应用,设计了基于绝对式光电编码器和数字信号处理器(DSP)的转速测量环节。在分析常用测速方法的基础上,采用高精度、高分辨率的M/T法,并设计测速系统的软、硬件,通过试验,验证了设计的正确性。     

绝对式旋转编码器的最优化扫描方法

用于电气驱动的旋转编码器需要满足很高的要求:它必须提供可靠的功能和准确的测量数据,包括在恶劣的应用环境中。经过优化扫描原理通过扫描序列编码的绝对位置刻轨满足这些要求。经过优化扫描方法的绝对式编码器的突出特点是扫描信号质量高和抗污染能力强。创新的扫描方法和信号处理单元支持大倍频细分和更高性能的控制环。由于细分和生成位置值功能都集成在旋转编码器内,因此它能可靠地进行纯数字数据传输,降低后续信号处理电子单元的性能要求。同时,由于支持IEC61508的安全功能,旋转编码器能用在满足SIL—2应用中。这些变化对编码器尺寸没有影响;所以也无需修改电机尺寸的机械设计。     

基于串行绝对式编码器的伺服电机位置及转速检测

为获得伺服电机高精度转子位置信息,文中基于TMS320F28379D的SCI模块设计了硬件接口电路,实现与串行绝对式光电编码器TS5700N8501之间的通信,根据编码器通讯协议,读取编码器应答信号,获得转子位置,并提出一种电机转向判断及转速计算的方法。实验结果表明,设计的电路可靠,软件算法可行,可以正确检测电机的转子位置、转向及转速信息,数据实时性好,满足伺服电机控制的需求。     

一种适合于伺服应用的新型绝对式光电编码器

文章介绍了一种适合于伺服应用的新型绝对式光电编码器。该编码器的盘片采用循环移位二进制编码,在显著减小体积的同时也降低了成本。同时针对伺服系统中控制器无电时编码器由电池供电的工况,采用磁性传感单元作为电池供电时的位置检测机构,降低了耗电量,显著延长了电池的更换周期,便于使用与维护。     

Endat接口的绝对式编码器值的读出方法研究

介绍了ROC425绝对式光电编码器的特点及其Endat2．2双向数字接口,提出了一种基于FPGA（现场可编程门阵列）的读取绝对式编码器值的方法,给出了硬件设计和软件设计的方法以及仿真波形图,实现了信号的并行读取。并已成功应用在某橡胶坝水位检测和控制系统中,取得了良好效果。     

星载高精度小型多圈绝对式编码器设计

为了满足星载相机中调焦相机电机转动精度和圈数记忆要求,设计了小型多圈绝对式光电编码器。根据星载相机的精度要求,对1级绝对式光学码盘进行了小型化设计;根据电机转动的计数要求,设计了2级绝对式矩阵码盘计数系统;最后,对设计的小型多圈绝对式光电编码器进行了精度检测。小型多圈星载绝对式光电编码器外形尺寸为直径40mm×50mm、重量为200g、分辨力为40″、精度±100,圈数16圈。本编码器能实现相机中电机转动圈数记忆功能,且体积小、精度高,可满足星载相机的要求。     

基于FPGA的BiSS协议光电编码器通信模块设计

本文完成了基于BiSS协议的绝对位置式光电编码器的通信模块设计。该通信模块以10Mb/s波特率读取光电编码器数据,单次读取耗时仅需4.2μs,是其它同类常用通信协议速度的5倍以上。文中给出了BiSS协议与同类常用协议关键特性的对比,表明其具有通信速度较快、误码率较低、工业应用适应性较强、成本较低等优点。该通信模块基于CycloneI系列的FPGA设计,使用Verilog HDL编写,实验结果表明,模块通信速度较快,工作稳定。     

基于FPGA的EnDat协议时序研究

国内对EnDat协议的研究局限于读取编码器的位置信息,对没有研究编码器寄存器,而这些寄存器提供了编码器在运行过程中的重要参数,本文针对这一缺陷研究了EnDat协议的寄存器读取时序。根据EnDat通讯协议手册,设计了能够访问海德汉LC183绝对式光栅尺内部寄存器的接口电路;通过测试和分析西门子SMC20协议转接盒与海德汉LC183绝对式光栅尺之间的通讯时序,在FPGA上编程实现了寄存器访问时序。实验测试证明,设计的接口电路能够按照测试的时序正确访问LC183的内部寄存器。     

小型大孔径高精度编码器的精度分析

详细分析了光机结构的轴系和码盘偏心误差、码盘刻划误差、电子学细分误差对机载雷达用小型大孔径高精度空心轴绝对式光电编码器精度影响。根据光机结构、码盘刻划、电子学细分误差对光电编码器精度的影响,采用方和根方法对小型大孔径高精度编码器精度进行了计算,得出编码器测角精度小于2″,达到设计精度。新研制的编码器可以满足编码器的精度要求并且工作稳定可靠。     

基于FSM的电力远动规约设计

电力系统于1998年开始推行新的电力系统远动规约标准IEC60870-5-101,为了便于该规约的推广应用,编写较好的应用软件,引入有限状态机FSM(FiniteStateMachine)进行设计,并且基于面向对象技术提出一种高度结构化的有限状态机的实现框架。同时,应用有限状态机理论,抽象出链路层对象的有限状态机模型,并用状态图进行描述。有限状态机实现框架的引入,实现了灵活的复用机制,提高了系统的健壮性和可维护性。通信软件的开发,提供了一种比较便捷通用的开发模式,且现场实际运行良好。     

多模式磁偏码器设计

为了提供电动机伺服控制所需要的不同模式的位置信号而设计的磁编码器采用了一种全新的双磁钢复合磁路结构。利用2S-10芯片的三轴霍尔效应,感应平行芯片表面的磁场,把磁信号转换成正余弦电信号;在对原始信号误差进行理论分析的基础上,通过DSP对原始正余弦信号进行误差补偿并对角度进行反正切运算,实现增量模式、PWM模式和同步串口模式信号;三步锁定型开关霍尔元件输出无刷直流电机换相信号,最终实现了3种模式信号同时输出。信号右达8位精度、10位分辨率。     

基于FPGA的增量式编码器细分方法的研究

为了精简增量式编码器信号处理系统的外围电路和实现在不增加编码器物理刻线的前提下提高编码器的分辨力和细分精度,提出一种基于FPGA的电子学细分方案,该方案可以获得较高分辨力和精度的编码器位置信息,且易于针对现场情况进行逻辑修改。该方案利用FPGA搭建细分方法所需要的各个模块,使用Modelsim软件进行仿真,并利用DA模块和示波器对该方案的数据进行验证分析。实验结果表明在编码器机械细分的基础上,该方案可以对信号进行120次细分,将增量式编码器分辨力提高至3″,并且可以将细分之后的机械角度精确至以度为单位的小数点后5位即10-5。     

基于Modbus协议的多路数据采集器

为了满足一般中远距离工业现场数据采集的要求,基于Modbus通信协议,设计了一种光照度、温湿度数据采集器系统.硬件方面,以STM32作为主控制器,采用传感器BH1750与DHT11分别采集光照信息与温湿度;软件方面,基于I2C协议读取光照度,并通过单总线协议读取温湿度,基于Modbus协议的RTU工作模式实现了与上位机的通信.系统测试表明,数据采集器运行稳定,与上位机间的通信准确可靠,且该多路数据采集器已成功应用于广西某段高速公路隧道照明系统.     

基于变分自编码器的WLAN定位方法

基于无线局域网络(WLAN)的定位是当前室内定位领域的主流技术之一。提出一种基于变分自编码器的WLAN定位方法,具备定位通路和接受信号强度(RSS)信号指纹重构通路,使得该方法既具备定位能力,也具备重新生成RSS信号指纹或指纹地图的能力。利用开源的数据集进行验证,证明了该方法在定位通路上,相比稀疏重构定位方法和传统k最邻近(kNN)定位方法,误差分别下降了约14%和24%;能够对指纹地图(RM)进行重新生成,利用重构的RM进行定位,相比于利用稀疏重构生成的RM定位误差下降了约11%。     

高速高冲击性小型增量式光电编码器的研制

光电编码器作为一种角位移测量传感器广泛应用于多个领域中,根据光栅盘的编码方式主要分为绝对式和增量式2种.绝对式光电编码器多用于角度测量,增量式光电编码器多用作速度测量,由于器件的限制,高速、高冲击是增量式光电编码器的1个瓶颈.结合材料的高低温性能和强度特性,采用CPLD硬件细分,设计了1种增量式光电编码器,该种光电编码器具有高速（转速为3 000 r/min）、高冲击性（峰值500 g）、超小型（外径为Φ27 mm,高度为15mm）和较好的高低温（-40～＋70℃）性能等优点.