2015物联网技术与创新应用大会
工业应用中的小批量快速原型制作技术研讨会
科技与体育的碰撞–智能羽毛球拍
第二届电源技术创新应用论坛
SPMC75增量编码器接口应用
来源：本站整理
作者：佚名日 10:30
[导读] SPMC75增量编码器接口应用
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90o，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一
SPMC75增量编码器接口应用
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90o，从而可方便地判断出旋转方向，而Z相为每转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。增量式编码器是一种测量设备转动的传感器，在电机驱动控制中得到广泛应用。关键词：SPMC75& 增量编码器
& 本文主要是讲解SPMC75F2413A的PDC定时器模块的增量码盘接口功能，用这个接口可以测量增量码盘转轴的角位移，同时还可根据单位时间的角位移计算出增量码盘转轴的角速度，进而得到转轴的转速。本例使用的增量码盘接口模式1，这是四倍频接口模式，适合图2-1中所示类型的波形。
2&系统框图
　　系统结构如图2-1所示，主要由信源模拟发生模块和速度测量模块组成。两个模块均由SPMC75F2413A构成。信源模拟发生模块产生如中A、B所示的信号波形，A、B信号相差90度，图中只示出了B超前A的情况，信号的频率由电位器调整。
图 2-1 系统结构图&3&增量编码盘接口原理
3.1 设计原理
　　增量编码盘是一种测量角位移增量的传感器，根据其工作方式的不同可分为光电式、磁电式和纯机械式等几种，光电式和磁电式是现今最常用的方式。其中光电式用得最多是光电透射式，而磁电式主要是利用类式磁带的原理在一个圆周上均布了N、S的磁信号，利用磁敏组件检出信号。SPMC75F2413A的增量编码盘接口模式1工作原理如图3-1所示：外部输入信号TCLKA、TCLKB频率相同但相位互差90度，其频率与其转速成正比，比例为增量编码的细分数（每转1转所输出的脉冲个数）。而两路信号的相位关系则代表了转向信息。当TCLKA超前TCLKB时为正转，反之当TCLKA滞后TCLKB时为反转。同时，由于这两路信号是互差90度的，为了提高测量的精度，计数器是在两路信号的跳变沿都计数，而计数的方向则由两路信号的相位关系确定。TCLKA超前时计数器增计数，TCLKA滞后时计数器减计数。如此，用户便可以得到从计数器开始计数后增量编码转轴的角位移量（如当增量编码盘的细分数为N时，增量编码盘的每一个脉冲代表的角位移为由于为四倍频计数，因此，当计数器的值为K时，所代表的角位移为）。同时，用户可以通过测量单位时间内的角位移而得到当前转轴的转速。其转速为：&&&&&&& ------（式3-1）式中：为转轴角速度；为测量时间；为内的计数器增量；N为码盘的细分数；
图2-1 相位计数模式1&4&硬件说明
4.1 信号模拟发生电路
　　这部分电路如图4-1所示，使用SPMC75F2413A的MCP3实现双线增量码盘输出信号的模拟，并根据AD采集的数据设置信号的频率和方向，以满足系统测试的需要。
图4-1信号模拟发生电路
4.2 测量接口电路
　　电路如图4-2所示，这部分是本例的主体部分，它主要是利用SPMC75F2413A的PDC定时计数器的相位计数（码盘接口）模式1完成位置信号的采集、速度的测量。为了提高测量精度，使用了四倍频技术。
图4-2测量接口电路&5&软件说明
5.1 软件说明
　　系统的软件部分主要是系统所用到的硬件的初始化，并在硬件中断时进行相应的的处理。同时利用DMC的通信软体库完成与PC的通信，以便对系统状态和结果进行监控。5.2 软件流程
5.2.1&主程序流程
　　主程序在完成系统初始化以后，就不断检测有没有来自PC的控制信息，如果有便完成相应的控制功能，没有就继续检测。同时将当前系统测得数据送入DMC接口区，以便系统状态的监示。
图5-1 主程序流程图
5.2.2&中断流程
　　中断服务主要有三个，一个是系统通信中断服务，主要是在DMC库中完成；一个是PDC定时器的溢出中断服务，在这里主要完成位置计数溢出的处理，以保证位置单元的正确性；最后一个是定时器的周期中断服务，这里主要完成当前位置信息的采集，同时根据位置增量计算当前的转速。
5.3 程序代码
　　使用SPMC75F2413A的PDC0的相位计数模式(即两线增量码盘接口)实现使用两线增量码盘测量电机转速。
#include "Spmc75_regs.h"
#include "mcMACRO.h"
#include "Spmc75_dmc_uart_ext.h"
#define Samp_Time 8 // 采样定时器 , 单位 ms
void Daly_Time(int Time);
void PDC0_Init(void);
void Time2_Init(void);
static int Moto_Speed = 0; // 电机转速
static int Over_flag = 0; // 位置计数器溢出标志
static int Encoder_Data = 256*4; // 编码盘的细分常数
// 电机绝对位置 ( 长整数 , 为了计算方便 , 高低分开定义 )
static unsigned int Position_Count[2] = {0,0};
static unsigned int Old_Position_Count = 0; // 上一次电机位置 ( 低 16 位 )
//=====================================================================
// ----Function: main(void);
// -Description: 主函数
// --Parameters: None
// -----Returns: None
// -------Notes:
//=====================================================================
PDC0_Init();
Time2_Init();
MC75_DMC_UART_Setup(9600);
INT_IRQ();
MC75_DMC_UART_Service();
if(SPMC_DMC_Load_SpdCmd(1) & 0)
Encoder_Data = SPMC_DMC_Load_SpdCmd(1)*4;
SPMC_DMC_Save_SpdNow(1,Moto_Speed);
//=====================================================================
// ----Function: void PDC0_Init(void);
// -Description: 定时器初始化
// --Parameters: None
// -----Returns: None
// -------Notes:
//=====================================================================
void PDC0_Init(void)
P_IOA_Dir-&W &= 0xe7 // 设置用到的 IO 口
P_IOA_Attrib-&W &= 0xe7
P_IOA_Buffer-&W |= 0x1800;
P_IOA_SPE-&W |= 0x1800;
P_TMR0_Ctrl-&B.SPCK = CB_TMR0_SPCK_FCKdiv1; // 设置采样时钟为主系统时钟
// 设置定时计数器模式为四倍频增量码盘接口
P_TMR0_Ctrl-&B.MODE = CB_TMR0_MODE_Mode1;
P_TMR0_Ctrl-&B.CCLS = CB_TMR0_CCLS_D // 禁止计数器清除
P_TMR0_Ctrl-&B.CKEGS = CB_TMR0_CKEGS_R // 设定计数边沿为上升沿
P_TMR0_Ctrl-&B.TMRPS = CB_TMR0_TMRPS_FCKdiv1; // 设置时钟 , 这是必需的
// 使能计数器的上溢下溢中断
P_TMR0_INT-&W |= CW_TMR0_TCUIE_Enable + CW_TMR0_TCVIE_E
P_TMR_Start-&B.TMR0ST = 1; // 启动定时器
//=====================================================================
// ----Function: void Time2_Init(void);
// -Description: TMR2_module initialize function
// --Parameters: None
// -----Returns: None
// -------Notes:
//=====================================================================
void Time2_Init(void)
P_TMR2_Ctrl-&B.MODE = CB_TMR2_MODE_N // 工作模式初始化为连续增计数
P_TMR2_Ctrl-&B.CCLS = CB_TMR2_CCLS_TPR; // 计数器清零源为周期匹配信号
P_TMR2_Ctrl-&B.CKEGS = CB_TMR2_CKEGS_R // 计数边沿为上升沿
P_TMR2_Ctrl-&B.TMRPS = CB_TMR2_TMRPS_FCKdiv4;// 计数时钟为主时钟的 1/4
P_TMR2_TPR-&W = 6000*Samp_T // 定时周期设为 48000---8ms
P_TMR2_INT-&B.TPRIE = CB_TMR2_TPRIE_E // 使能定时器的周期中断
P_TMR_Start-&B.TMR2ST = CB_TMR_TMR2ST_S // 启动定时器
//=====================================================================
// Description: IRQ1 interrupt source is XXX,used to XXX
//=====================================================================
void IRQ1(void) __attribute__ ((ISR));
void IRQ1(void)
if(P_TMR0_Status-&B.TCUIF)
P_TMR0_Status-&B.TCUIF = 1; //Clear TCUIF flag
(int)Position_Count[1] --; // 位置计数下溢出
Over_flag = 1;
if(P_TMR0_Status-&B.TCVIF)
P_TMR0_Status-&B.TCVIF = 1; //Clear TCVIF flag
(int)Position_Count[1] ++; // 位置计数上溢出
Over_flag = 1;
//=====================================================================
// Description: IRQ4 interrupt source is XXX,used to XXX
//=====================================================================
void IRQ4(void) __attribute__ ((ISR));
void IRQ4(void)
if(P_TMR2_Status-&B.TPRIF)
P_TMR2_Status-&B.TPRIF = 1;
Position_Count[0] = P_TMR0_TCNT-&W;
if(Position_Count[0] & Old_Position_Count) // 计算位置增量
if(Over_flag & 0) //1 正转 , 上溢
Temp = (0xffff - Old_Position_Count) + Position_Count[0] + 1;
else //0 反转 , 没有溢出
Temp = Old_Position_Count - Position_Count[0];
if(Over_flag & 0) // 反转 , 溢出
Temp = (0xffff - Position_Count[0]) + Old_Position_Count + 1;
Temp = - T
else // 正转 , 没有溢出
Temp = Position_Count[0] - Old_Position_C
Over_flag = 0;
Old_Position_Count = Position_Count[0];
Moto_Speed = (int)((Temp*7500)/Encoder_Data);// 速度计算
//=====================================================================
// Description: IRQ6 interrupt source is XXX,used to XXX
//=====================================================================
void IRQ6(void) __attribute__ ((ISR));
void IRQ6(void)
if(P_UART_Status-&B.RXIF && P_UART_Ctrl-&B.RXIE)
MC75_DMC_RcvStream(); }
编码器相关文章
编码器相关下载
技术交流、积极发言！ 发表评请遵守相关规定。
CEVA公司是全球领先的视觉、音频、通讯DSP平台IP和无线连接技术IP授权厂商。该公司拥有完整的IP产品线，覆盖计算机视觉和计算图像学、先进的音频和语音...
赛灵思在可编程逻辑领域占有领导性地位，此次为了强化数据中心竞争实力，进一步地推出了为数据中心带来最佳单位功耗性能的针对OpenCL、C和 C++的软件...
创新实用技术专题
Copyright &
.All Rights Reserved永磁直流伺服电机的绝对值编码器和增量式编码器有什么不一样，及详细工作原理？_百度知道
永磁直流伺服电机的绝对值编码器和增量式编码器有什么不一样，及详细工作原理？
我有更好的答案
按默认排序
先看看这个吧 另外说一下，绝对值就是不需要记忆当前位置，上电后直接读取位置，固定零位不需要重新找零位。增量式需要记忆。其他那上面基本都说了，没必要多说，好好看看吧
绝对式编码器开机不需找零，就可知道其位置在何角度，而增量式则不是了，
绝对值编码器：马达一圈对应固定的脉冲数 就像钟一样
指针指的位置你一看就知道
绝对值编码器就是这样
不管马达转不转 编码器会始终告诉你一个位置值
比如一圈是100个脉冲 那么在驱动器里看到马达的编码器显示25那就是相当于时针3点钟的位置
编码器显示50那么就是6点钟的位置
这是相对于电机原点的位置。所以第一次找到零点马达的位置随时都能通过编码器反应出来增量编码器：就是相当于秒表
马达一开秒表开始增
马达一停 秒表就停了 。相当于一个计数器一样。是个相对位置的记忆 你把编码器清个零就相当于零点位置定在马达当前的位置
马达一转 编码器开始从零开始增
其他类似问题
直流伺服电机的相关知识
您可能关注的推广回答者：回答者：
等待您来回答
下载知道APP
随时随地咨询
出门在外也不愁}