【正文】 ，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一周一共采集脈沖數(shù)為 8192 * 4 = 32768 。、旋變角度采樣調(diào)試實(shí)驗(yàn)用的旋轉(zhuǎn)變壓器解碼芯片是 ADI 公司的 AD2S1210，該芯片的最大跟蹤速率3125RPS，分辨率為 10/12/14/16，由用戶設(shè)置。當(dāng)分辨率為 16 位時(shí)，旋變解碼芯片可提供的激勵(lì)頻率為 2KHz~10KHz，現(xiàn)將頻率設(shè)置為 5KHz。、精度檢測調(diào)試、不同轉(zhuǎn)速下的誤差精度誤差的計(jì)算方法是分別將旋變和光電走過的單位角度累加，然后相減得出誤差值通過 DA 卡輸出。圖 630 誤差輸出（10 轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)）圖 631 誤差輸出（50 轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)）圖 632 誤差輸出（100 轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)）圖 633 誤差輸出（500 轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)）圖 634 誤差輸出（1000 轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)）圖 635 誤差輸出（1500 轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)）圖 636 誤差輸出（10 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)）圖 637 誤差輸出（50 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)）圖 638 誤差輸出（100 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)）圖 639 誤差輸出（500 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)）圖 640 誤差輸出（1000 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)）圖 641 誤差輸出（1500 轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)）表 61 誤差輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)速（RPM） 正轉(zhuǎn) PP 值（V） 反轉(zhuǎn) PP 值（V）10 50 100 500 1000 1500 根據(jù)表格數(shù)據(jù)初步分析，誤差隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，誤差增大，到 1500 轉(zhuǎn)是反而減小。、檢測頻率及顯示頻率檢測的頻率截圖： 圖 654 檢測頻率檢測頻率的方法是進(jìn)入中斷后把 GPIO 口拉高，檢測完，推出中斷時(shí)將 GPIO 口拉低，然后用示波器檢測 GPIO 口的電平信號(hào)。2) 隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速上升，誤差變大，到 1500 轉(zhuǎn)時(shí)又變小。2) 電平信號(hào)在跳變時(shí)的尖峰脈沖怎么去除，加小電容？3) 光電編碼器 A、B 輸入需不需要用一個(gè)差分輸入，還是直接將 AB 信號(hào)的補(bǔ)償端接地？、軟件方面：1) 檢測頻率，多少時(shí)間檢測一次。3) 顯示部分顯示內(nèi)容及顯示格式。2) 之前標(biāo)定卡有用到上位機(jī)。改進(jìn)及優(yōu)化? 之前“標(biāo)定卡”QEP 接口電源使用跳線，這次制版沒有注意到，需要改進(jìn)。LCD12864 通訊接口的上拉電阻影響 GPIO 口的讀數(shù)，當(dāng) LCD 輸入為０時(shí)，檢測引腳有 的電壓，導(dǎo)致邏輯電平變高。?。解決方法，該部分去掉上拉電阻。? LED 數(shù)碼管占用 GPIO 口較多，換成 LCD，需要去除數(shù)碼管電路部分，加上 LCD顯示模塊。3) DSP 芯片資源的配置，還需要用到或者可能用到的外設(shè)或者編碼器。如果有開關(guān)量輸入，可以用開關(guān)量輸入來實(shí)現(xiàn)翻頁及回滾。2) 需不需要開關(guān)量輸入。、硬件方面：1) 上拉電阻對(duì)邏輯電平的影響，顯示模塊調(diào)試時(shí)實(shí)測引腳為 但讀數(shù)為高電平。 圖 655　顯示頻率從圖中可以看出顯示頻率為 1 秒一次。按最大誤差 為旋變的精度，放大倍數(shù)為 600 倍，換算成精度為 883 線，24 弧分。圖 627 誤差輸出（100 轉(zhuǎn))圖 628 誤差輸出（500 轉(zhuǎn)) 圖 629 誤差輸出（1000 轉(zhuǎn))從以上幾張截圖中，發(fā)現(xiàn)電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下輸出誤差幾乎沒有變化，原因?yàn)檎`差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于噪聲幅值。激勵(lì)信號(hào)正弦余弦信號(hào)、旋變角度 圖 617 旋變輸出角度 100RPM 正轉(zhuǎn)圖 618 旋變輸出角度 100RPM 反轉(zhuǎn)圖 619 旋變輸出角度 500RPM 正轉(zhuǎn)圖 620 旋變輸出角度 500RPM 反轉(zhuǎn)圖 621 旋變輸出角度 1000RPM 正轉(zhuǎn)圖 622 旋變輸出角度 1000RPM 反轉(zhuǎn)圖 623 旋變輸出角度 1500RPM 正轉(zhuǎn) 圖 624 旋變輸出角度 1500RPM 反轉(zhuǎn)從上面幾張圖中可以驗(yàn)證，電機(jī)轉(zhuǎn)速與示波器實(shí)測頻率相同。、讀寫調(diào)試旋變解碼芯片通訊圖：圖 614 發(fā)送數(shù)據(jù)截圖圖中：? 讀出數(shù)據(jù)為 DSP 通過 SPI 接收到的數(shù)據(jù)；? 寫入數(shù)據(jù)為 DSP 通過 SPI 發(fā)送的數(shù)據(jù)；? CLK 為 SPI 的發(fā)送時(shí)鐘，當(dāng)前模式為每次發(fā)送８位數(shù)據(jù)；? ＷR(shí)/FSYNC 為邊沿觸發(fā)邏輯信號(hào)，每個(gè)下降沿為串行數(shù)據(jù)同步信號(hào)。圖 67 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 100RPM 時(shí)的脈沖及角度波形反轉(zhuǎn)PhaseAPhaseB角度輸出圖 68 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 500RPM 時(shí)的脈沖及角度波形正轉(zhuǎn)圖 69 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 500RPM 時(shí)的脈沖及角度波形反轉(zhuǎn)圖 610 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1000RPM 時(shí)的脈沖及角度波形正轉(zhuǎn)圖 611 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1000RPM 時(shí)的脈沖及角度波形反轉(zhuǎn)圖 612 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1500RPM 時(shí)的脈沖及角度波形正轉(zhuǎn)圖 613 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1500RPM 時(shí)的脈沖及角度波形反轉(zhuǎn)從以上截圖可以驗(yàn)證光電編碼器器件無故障，數(shù)據(jù)采集及角度輸出正確。、顯示效果顯示效果截圖：圖 63 漢字顯示RS 信號(hào)R/W 信號(hào)使能信號(hào)數(shù)據(jù) 圖 64 英文顯示圖 65 英文和數(shù)字顯示、光電編碼器調(diào)試不同轉(zhuǎn)速下的脈沖波形和角度波形：圖 66 當(dāng)轉(zhuǎn)速為 100RPM 時(shí)的脈沖及角度波形正轉(zhuǎn)光電編碼器為 8192PPR，從圖中可以計(jì)算出一個(gè)脈沖的周期為 68 個(gè) us，一分鐘約為882352 個(gè)脈沖數(shù)，一圈 8192 個(gè)脈沖，那么一共是 107 轉(zhuǎn)。RS 信號(hào)R/W 信號(hào)使能信號(hào)數(shù)據(jù)LCD12864 讀時(shí)序圖：圖 62 寫入時(shí)序圖圖中：? RS 信號(hào)為數(shù)據(jù)/指令信號(hào)：高電平表示該狀態(tài)下寫入 LCD 的為數(shù)據(jù)，低電平表示該狀態(tài)下寫入 LCD 的為指令。、精度檢測流程圖開始系統(tǒng)初始化、GPIO 口初始化、中斷初始化、定時(shí)器初始化上電等待 1 秒EQep 模塊初始化、旋變模塊初始化、LCD 顯示模塊初始化顯示歡迎界面定時(shí)器開等待中斷定時(shí)器中斷 1采樣及精度處理定時(shí)器中斷 2顯示精度實(shí)驗(yàn)調(diào)試、顯示模塊調(diào)試、LCD12864 讀寫調(diào)試LCD12864 寫時(shí)序圖：圖 61 寫入時(shí)序圖圖中：? RS 信號(hào)為數(shù)據(jù)/指令信號(hào)：高電平表示該狀態(tài)下寫入 LCD 的為數(shù)據(jù)，低電平表示該狀態(tài)下寫入 LCD 的為指令。所以電機(jī)旋轉(zhuǎn)一圈的精度是 2^15，即 32768。? WR/FSYNC 信號(hào)為低電平寫入有效信號(hào)。使能信號(hào)為一個(gè)有效的下降沿。時(shí)序圖如下：圖 51 并口通訊模式寫入時(shí)序圖圖 52 并口通訊模式讀數(shù)時(shí)序圖對(duì)于 LCD 操作，可以將相應(yīng)的地址和數(shù)據(jù)發(fā)送至 LCD，也可以將之前寫入的數(shù)據(jù)讀出來。、算法流程圖開始旋轉(zhuǎn)變壓器故障檢測是否存在故障是讀旋轉(zhuǎn)變壓器當(dāng)前角度 θ讀光電編碼器當(dāng)前角度 φ計(jì)算光電編碼器角度差值 Δφ= φ – φ＇ Δφ 0 ?否否Δφ= –ΔφΔφ 32768 ?是是Δφ = 65536 –ΔφΣφ = φ + Σφ否計(jì)算旋轉(zhuǎn)變壓器角度差值 Δθ=θ –θ＇ Δθ 0 ?否Δθ= –ΔθΔθ 32768 ?是是Δθ = 65536 –ΔθΣθ = θ + Σθ否Num = Num + 1Num 16 ?Err =Σφ Σθ否是Err 0 ?Err = –ErrErr Err_N?Err_N = ErrErr Err_P?Err_P = ErrErr_PP = Err_N + Err_P否否 否是 是Σφ = 0Σθ= 0更新角度 θ=θ＇更新角度 φ= φ＇、時(shí)序圖、LCD 模塊時(shí)序圖LCD 顯示器的型號(hào)是 LCM12864R。、硬件實(shí)物圖圖 49 實(shí)物圖LCD 接口JTAG 接口旋轉(zhuǎn)變壓器接口數(shù)碼管顯示光電編碼器接口旋變 12V 供電5V 供電接口軟件設(shè)計(jì)、算法原理首先分別求得光電編碼器當(dāng)前的角度讀數(shù) φ 和旋轉(zhuǎn)變壓器當(dāng)前的角度讀數(shù) θ，然后求得光電編碼器當(dāng)前角度和前一刻角度的差值 Δφ=φ φ＇ 以及旋轉(zhuǎn)變壓器當(dāng)前的角度和前一刻角度的差值 Δθ=θ θ＇ 。、DSP 芯片原理圖圖 45 DSP28069 芯片原理圖GPIO42/ 示 模 塊 inoutrvsJ+p圖 46 精度檢測卡原理圖圖 46 為精度檢測卡的全部原理圖，當(dāng)初設(shè)計(jì)的時(shí)候考慮到用 LED 數(shù)碼管顯示精度，由于考慮到 DSP 的另外一個(gè) SPI 模塊可能用于其他編碼器或外設(shè)模塊（例：手操器） ，所以用 DSP 的 16 個(gè) GPIO 來控制 8 個(gè) LED 數(shù)碼管的顯示。旋變解碼芯片通過對(duì)輸入得到的正余弦信號(hào)，計(jì)算出電機(jī)主軸當(dāng)前的絕對(duì)角度及電機(jī)的轉(zhuǎn)速?？梢杂糜诰葯z測卡的擴(kuò)展。、 LCD 顯示接口LCD 的引腳見表 34表 34 L