支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，包括單片機(jī)及格雷碼絕對(duì)值編碼器、RS422和施密特觸發(fā)器，RS422包括VCC、R0、DI、GND、A、B、Z、Y腳，施密特觸發(fā)器包括1A、GND、2A、1Y、2Y和VCC腳，格雷碼絕對(duì)值編碼器包括第一到六腳，各GND腳及格雷碼絕對(duì)值編碼器第六腳均接地，各VCC均接5V電源，格雷碼絕對(duì)值編碼器五腳接12V電源，R0接1A，DI和2Y均與單片機(jī)連，2A和1Y相連，422的其余腳與格雷碼絕對(duì)值編碼器的其余對(duì)應(yīng)腳相連。本發(fā)明抗干擾性強(qiáng)；速度快；施密特觸發(fā)器使DATA數(shù)據(jù)更穩(wěn)定；共軛電感，消除DA+和DA-上的共模干擾。
【專利說(shuō)明】支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電動(dòng)執(zhí)行器領(lǐng)域，更具體的講涉及支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有執(zhí)行器用位置轉(zhuǎn)換模塊使用的多圈絕對(duì)值編碼器對(duì)執(zhí)行機(jī)的位置進(jìn)行檢測(cè)，多圈絕對(duì)值編碼器是精確度非常高的位置傳感器，對(duì)執(zhí)行器動(dòng)作的精度有及其重要的作用，所以提高多圈絕對(duì)值編碼器的抗干擾有著非常大的意義。
[0003]現(xiàn)有的位置轉(zhuǎn)換模塊使用的SSI通訊方式，SSI接口通信協(xié)議是一種帶有幀同步信號(hào)的串行數(shù)據(jù)協(xié)議。伴隨著CLOCK信號(hào)的脈沖信號(hào)，將數(shù)據(jù)通過(guò)DATA信號(hào)傳輸?shù)轿恢棉D(zhuǎn)換模塊里，這種方式的優(yōu)點(diǎn)是，速度快，精度高。缺點(diǎn)是沒(méi)有任何校驗(yàn)機(jī)制，編碼保護(hù)機(jī)制，一旦出現(xiàn)全F或者全O的數(shù)據(jù)后就容易產(chǎn)生錯(cuò)碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明要解決的問(wèn)題是提供支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊。
[0005]本發(fā)明的技術(shù) 方案是:
[0006]一種支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，包括單片機(jī)，還包括格雷碼絕對(duì)值編碼器J2、RS422電路IC3和施密特觸發(fā)器IC5，所述RS422電路包括VCC、R0、D1、GND、A、B、Z、Y腳，所述施密特觸發(fā)器包括1A、GND、2A、1Y、2Y和VCC腳，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器J2包括第一到第六，六個(gè)腳，所述各GND腳均接地，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器J2的第六腳接地，所述各VCC均接5V電源，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器J2的第五腳接12V電源，所述RO與IA連接，所述DI和2Y均與單片機(jī)相連，所述2A和IY相連，所述A串接共軛線圈T2后與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第四腳相連，所述B串接共軛線圈T2后與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第三腳相連，所述Z與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第二腳相連，所述Y腳與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第一腳相連。
[0007]所述A、B腳均連有RC串聯(lián)濾波電路。
[0008]所述5V電源連有去耦電容。
[0009]所述施密特觸發(fā)器(IC5)型號(hào)為74LVC2G14。
[0010]所述單片機(jī)的型號(hào)為ATMEGA88。
[0011]所述RS422電路(IC3)的型號(hào)為MAX3084。
[0012]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:本發(fā)明由于采用格雷碼編碼器，格雷碼屬于可靠性編碼，是一種錯(cuò)誤最小化的編碼方式，因此可減少出錯(cuò)的可能性，抗干擾性強(qiáng)；422接口電路采用的MAX3084是高速RS422接口芯片，可以支持到10Mbps，速度快；濾波電路和去偶電容可使電源及數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定；施密特觸發(fā)器，可以使DATA數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定；共軛電感，可以消除DA+和DA-上的共模干擾?！緦＠綀D】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面根據(jù)附圖1，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0015]一種支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，包括單片機(jī)，還包括格雷碼絕對(duì)值編碼器J2、RS422電路IC3和施密特觸發(fā)器IC5，所述RS422電路包括VCC、R0、D1、GND、A、B、Z、Y腳，所述施密特觸發(fā)器包括1A、GND、2A、1Y、2Y和VCC腳，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器J2包括第一到第六，六個(gè)腳，所述各GND腳均接地，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器J2的第六腳接地，所述各VCC均接5V電源，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器J2的第五腳接12V電源，所述RO與IA連接，所述DI和2Y均與單片機(jī)相連，所述2A和IY相連，所述A串接共軛線圈T2后與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第四腳相連，所述B串接共軛線圈T2后與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第三腳相連，所述Z與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第二腳相連，所述Y腳與格雷碼絕對(duì)值編碼器J2第一腳相連。
[0016]所述A、B腳均連有RC串聯(lián)濾波電路。
[0017]所述5V電源連有去耦電容。
[0018]所述施密特觸發(fā)器(IC5)型號(hào)為74LVC2G14。
[0019]所述單片機(jī)的型號(hào)為ATMEGA88。
[0020]所述RS422電路(IC3)的型號(hào)為MAX3084。
[0021]本發(fā)明由于采用格雷碼編碼器，格雷碼屬于可靠性編碼，是一種錯(cuò)誤最小化的編碼方式，因此可減少出錯(cuò)的可能性，抗干擾性強(qiáng)；422接口電路采用的MAX3084是高速RS422接口芯片，可以支持到10Mbps，速度快；濾波電路和去偶電容可使電源及數(shù)據(jù)傳輸更穩(wěn)定；施密特觸發(fā)器，可以使DATA數(shù)據(jù)更加穩(wěn)定；共軛電感，可以消除DA+和DA-上的共模干擾。
[0022]使用格雷碼編碼的通訊方式就可以提高抗干擾效果，格雷碼是一種絕對(duì)編碼方式，典型格雷碼是一種具有反射特性和循環(huán)特性的單步自補(bǔ)碼，它的循環(huán)、單步特性消除了隨機(jī)取數(shù)時(shí)出現(xiàn)重大誤差的可能，它的反射、自補(bǔ)特性使得求反非常方便。格雷碼屬于可靠性編碼，是一種錯(cuò)誤最小化的編碼方式，因?yàn)?，雖然自然二進(jìn)制碼可以直接由數(shù)/模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，但在某些情況，例如從十進(jìn)制的3轉(zhuǎn)換為4時(shí)二進(jìn)制碼的每一位都要變，能使數(shù)字電路產(chǎn)生很大的尖峰電流脈沖。而格雷碼則沒(méi)有這一缺點(diǎn)，它在相鄰位間轉(zhuǎn)換時(shí)，只有一位產(chǎn)生變化。它大大地減少了由一個(gè)狀態(tài)到下一個(gè)狀態(tài)時(shí)邏輯的混淆。由于這種編碼相鄰的兩個(gè)碼組之間只有一位不同，因而在用于風(fēng)向的轉(zhuǎn)角位移量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換中，當(dāng)風(fēng)向的轉(zhuǎn)角位移量發(fā)生微小變化而可能引起數(shù)字量發(fā)生變化時(shí)，格雷碼僅改變一位，這樣與其它編碼同時(shí)改變兩位或多位的情況相比更為可靠，即可減少出錯(cuò)的可能性。因此抗干擾性極強(qiáng)。
[0023]以上對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，包括單片機(jī)，其特征在于:還包括格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)、RS422電路(IC3)和施密特觸發(fā)器(IC5)，所述RS422電路包括VCC、RO、D1、GND、A、B、Z、Y腳，所述施密特觸發(fā)器包括1A、GND、2A、1Y、2Y和VCC腳，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)包括第一到第六，六個(gè)腳，所述各GND腳均接地，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)的第六腳接地，所述各VCC均接5V電源，所述格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)的第五腳接12V電源，所述RO與IA連接，所述DI和2Υ均與單片機(jī)相連，所述2Α和IY相連，所述A串接共軛線圈(Τ2)后與格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)第四腳相連，所述B串接共軛線圈(Τ2)后與格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)第三腳相連，所述Z與格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)第二腳相連，所述Y腳與格雷碼絕對(duì)值編碼器(J2)第一腳相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述Α、B腳均連有RC串聯(lián)濾波電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述5V電源連有去耦電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述施密特觸發(fā)器(IC5)型號(hào)為74LVC2G14。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于，所述單片機(jī)的型號(hào)為ATMEGA88。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的支持格雷碼編碼器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)位置轉(zhuǎn)換模塊，其特征在于:所述RS422電路(IC3)的型號(hào)為ΜΑΧ3084。
【文檔編號(hào)】G01D5/00GK103528600SQ201310530886
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】宋喆, 劉偉, 張中遠(yuǎn), 王丹, 張宇 申請(qǐng)人:天津市津達(dá)執(zhí)行器有限公司