一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法，其特征在于，步驟為：第一步、由速度脈沖編碼器根據獲取的電機旋轉信息輸出兩相脈沖信號，兩相脈沖信號中的任意一相脈沖信號接入觸發(fā)器的輸入端，作為輸入信號，另一相脈沖信號接入觸發(fā)器的時鐘端，作為時鐘控制信號；第二步、由微控制器檢測觸發(fā)器的輸出，當電機轉向后，時鐘控制信號反相，觸發(fā)器的輸出由高電平變化為低電平，或由低電平變化為高電平。本發(fā)明利用編碼器的兩相輸出和觸發(fā)器的特點，將轉向信息轉變?yōu)殡娖叫盘柼峁┙o微控制器，其具有裝置簡單、成本較低、準確率高、能夠實時檢測等優(yōu)點。
【專利說明】—種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用觸發(fā)器與速度脈沖編碼器相配合，根據TTL邏輯電平判斷電機的旋轉方向的方法，通過將電平信號接入單片機等微控制器可實現(xiàn)對電機轉向信息的實時檢測。
【背景技術】
[0002]隨著計算機與電子技術的發(fā)展，越來越多基于嵌入式的電機控制系統(tǒng)被應用到生產生活中。與傳統(tǒng)控制系統(tǒng)不同在于，這種控制系統(tǒng)利用邏輯電平信號傳輸信息，實現(xiàn)自動控制的閉環(huán)反饋。如果將電機轉向信息利用電路直接轉化為邏輯電平信號，微控制器只需檢測相應引腳的電壓即可實時獲取當前電機的轉向信息，不僅提高了系統(tǒng)的效率，而且提高了檢測的準確性，具有非常好的應用前景。
[0003]在判斷電機轉向時，常使用速度編碼器先將電機的速度信息轉化為脈沖信號，如歐姆龍公司生產的E6A2系列編碼器,米用正交的兩相脈沖編碼輸出，兩相具有90度相差。經測試，脈沖低電平小于0.5V，高電平根據所接上拉電阻的電壓可以在5V-12V之間，兩相間相位穩(wěn)定度較高、電壓較穩(wěn)定。
[0004]當前方法根據收集到的兩相脈沖個數在微控制器中編程實現(xiàn)對電機轉向的判斷，這種方式增加了系統(tǒng)的復雜度，由于需要每隔一定時間讀取兩個脈沖計數寄存器的值，降低了微控制器的運轉效率。另外，在一定時間內可能接收到的脈沖數目相同而導致無法判斷電機轉向，識別成功率不高。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是降低電機轉向檢測的復雜度，同時，提高其識別成功率。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案提供了一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法，其步驟為:
[0007]第一步、由速度脈沖編碼器根據獲取的電機旋轉信息輸出兩相脈沖信號，兩相脈沖信號中的任意一相脈沖信號接入觸發(fā)器的輸入端，作為輸入信號，另一相脈沖信號接入觸發(fā)器的時鐘端，作為時鐘控制信號；
[0008]第二步、由微控制器檢測觸發(fā)器的輸出，當電機轉向后，時鐘控制信號反相，觸發(fā)器的輸出由高電平變化為低電平，或由低電平變化為高電平。
[0009]優(yōu)選地，當所述電機正向轉動時，在所述時鐘控制信號的上升沿時，所述輸入信號位于高電平，則所述觸發(fā)器的輸出為高電平；當所述電機反向轉動時，所述時鐘控制信號反相，在所述時鐘控制信號的上升沿時，所述輸入信號位于低電平，則所述觸發(fā)器的輸出為低電平。
[0010]優(yōu)選地，通過所述微控制器設置等待時間，在等待時間內，由微控制器統(tǒng)計接收到的高電平及低電平的個數來判斷所述電機的轉向，防止電機轉向過程中的抖動現(xiàn)象。[0011]本發(fā)明利用編碼器的兩相輸出和觸發(fā)器的特點，將轉向信息轉變?yōu)殡娖叫盘柼峁┙o微控制器，其具有裝置簡單、成本較低、準確率高、能夠實時檢測等優(yōu)點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為實施例中電機正向轉動時,輸入信號及時鐘控制信號不意圖；
[0013]圖2為實施例中電機反向轉動時，輸入信號及時鐘控制信號示意圖。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0015]本發(fā)明提供了一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法，步驟為:
[0016]第一步、由速度脈沖編碼器根據獲取的電機旋轉信息輸出兩相脈沖信號，兩相脈沖信號中的任意一相脈沖信號接入觸發(fā)器的輸入端，作為輸入信號，另一相脈沖信號接入觸發(fā)器的時鐘端，作為時鐘控制信號；
[0017]第二步、由微控制器檢測觸發(fā)器的輸出，當電機轉向后，時鐘控制信號反相，觸發(fā)器的輸出由高電平變化為低電平，或由低電平變化為高電平，本領域技術人員可以根據實際情況來進行設定，例如高電平時為電機正向轉動，低電平時為電機反向轉動；也可以高電平時為電機反向轉動，低電平時為電機正向轉動，本實施例采用的是前者，具體如下:
[0018]當電機正向轉動時，在時鐘控制信號的上升沿時，輸入信號位于高電平，則觸發(fā)器的輸出為高電平，如圖1所示。電壓表檢測觸發(fā)器輸出端為高電平。當電機反向轉動時，時鐘控制信號反相，在時鐘控制信號的上升沿時，輸入信號位于低電平，則觸發(fā)器的輸出為低電平，如圖2所示。電壓表檢測觸發(fā)器輸出端為低電平。
[0019]為了防止電機轉向過程中的抖動現(xiàn)象，還可以通過微控制器設置等待時間，在等待時間內，由微控制器統(tǒng)計接收到的高電平及低電平的個數來判斷所述電機的轉向，例如在本實施例中，在等待時間內，若微控制器接收到的高電平數為2個，而低電平數為6個，則可以判定為電機由正向轉動轉向為了反向轉動，反之亦然。
[0020]將本發(fā)明的轉向控制方法應用到兩輪直立平衡小車中，在小車行駛中需要快速實時地檢測當前車輪的轉動情況以達到車速控制的閉環(huán)反饋，使用該方法來實時檢測車輪的旋轉方向，達到了較穩(wěn)定的直立效果。
【權利要求】
1.一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法，其特征在于，步驟為: 第一步、由速度脈沖編碼器根據獲取的電機旋轉信息輸出兩相脈沖信號，兩相脈沖信號中的任意一相脈沖信號接入觸發(fā)器的輸入端，作為輸入信號，另一相脈沖信號接入觸發(fā)器的時鐘端，作為時鐘控制信號； 第二步、由微控制器檢測觸發(fā)器的輸出，當電機轉向后，時鐘控制信號反相，觸發(fā)器的輸出由高電平變化為低電平，或由低電平變化為高電平。
2.如權利要求1所述的一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法，其特征在于，當所述電機正向轉動時，在所述時鐘控制信號的上升沿時，所述輸入信號位于高電平，則所述觸發(fā)器的輸出為高電平；當所述電機反向轉動時，所述時鐘控制信號反相，在所述時鐘控制信號的上升沿時，所述輸入信號位于低電平，則所述觸發(fā)器的輸出為低電平。
3.如權利要求1所述的一種利用觸發(fā)器和編碼器判斷電機轉向的方法，其特征在于，通過所述微控制器設置等待時間，在等待時間內，由微控制器統(tǒng)計接收到的高電平及低電平的個數來判斷所述電機的轉向。
【文檔編號】G01P13/04GK103713154SQ201410005699
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權日:2014年1月7日
【發(fā)明者】梅智杰, 廖小飛 申請人:東華大學
專業(yè)數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
