电机编码器检测与扩展模块的应用设计

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(字数：11143)

电机编码器检测与扩展模块的应用设计

XCLW15574 电机编码器检测与扩展模块的应用设计 (字数：11143)

摘要

伺服电动机广泛应用于各种控制系统中，伺服电机编码器是安装在电机上用来测量磁极位置和伺服电机转角及转速的一种传感器，能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量，达到控制电机目的。

增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

由于增量式编码器输出信号为差分的脉冲信号，直接扩展会有很多隐患，首先差分信号容易受到干扰，其次多路应用容易导致个别脉冲信号丢失，这在精准的工业控制中是不允许的。

本文主要设计一款电机编码器检测与扩展模块。该模块能够读取差分脉冲信号并通过LCD显示，同时还能将读取的脉冲信号一路扩展为四路供其他外设使用。

因此，本设计电机编码器检测和扩展模块对伺服电机的应用很大的意义。

关键词　电机编码器脉冲信号扩展

第1章绪论4

1.1课题研究的背景及意义4

1.2课题研究主要内容5

第2章方案选择6

2.1 单片机选择6

2.1.1 STC89C52简介6

2.1.2 STM32F105RBT68

2.1.3 单片机的选择11

2.2 脉冲信号读取方案12

2.2.1 选用AM26C32芯片（RS-422 线路接收器）12

2.2.2 选用RS485（SN75LBC184）芯片13

2.2.3 脉冲信号读取方案最终选择方案一14

2.3脉冲信号扩展方案14

2.3.1选用AM26C31（四路差动线路接收器）14

2.3.2不经过芯片直接扩展14

2.4显示部分方案15

2.4.1 LCD方式15

2.4.2数码管15

2.5串口通讯部分方案15

第3章硬件部分17

3.1 微处理器硬件电路说明17

STM32F105RBT617

3.1.1 电源电路17

3.1.2 单片机的最小电路图18

3.1.3 下载电路19

3.1.4 晶振电路20

3.1.5 BOOT电路20

3.1.6 对外接口电路21

3.2 硬件电路设计21

3.2.1 脉冲信号输入电路设计21

3.2.2 脉冲输出电路设计22

3.2.3 显示部分电路23

3.2.4 串口部分电路23

第4章软件部分25

4.1 简介Keil25

4.2 程序设计25

4.2.1 程序的整体结构25

4.2.2 脉冲信号读取程序27

4.2.3 LCD显示部分程序28

第5章调试结果30

5.1 电机编码器检测与扩展模块的介绍30

5.2 脉冲信号检测功能测试31

5.3 脉冲信号扩展功能测试31

参考文献34

致谢35

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2022-03-26 18:49:17【返回顶部】