[發明專利]一種基于雙中斷的光柵位移傳感器軟件細分方法

無效

• 申請號: 201410052746.7
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103777960A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 蔡錦達;齊建虹;黃帥;許鵬程
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G06F9/44
• 分類號: G06F9/44;G01B11/02
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種信號判斷技術，特別涉及一種基于雙中斷的光柵位移傳感器軟件細分方法。

背景技術

現有的光柵細分方法主要有光學細分法、機械細分法、硬件細分法和微處理器軟件細分法。由于軟件細分法不需要額外的硬件電路，故成本較低。現有的微處理器軟件細分方法是狀態查詢法。光柵傳感器輸出兩路相位相差為90°的方波信號A和B，將A、B兩相信號分別接微處理器的兩個輸入口，如IN1，IN2，CPU定時或循環查詢這兩個輸入口的狀態，進行如下判斷：?

（1）如下圖1所示正向移動狀態示意圖：若A、B兩相信號狀態的相對變化為：00→10→11→01→00，就可判斷?A相信號超前于B相信號，光柵為正向移動，并且每發生一次狀態變化，計數器加1，并且一個周期內共可實現4次加計數，從而實現正向移動狀態的四細分計數。

（2）如下圖2所示反向移動狀態示意圖:若A、B兩相信號狀態的相對變化為:00→01→11→10→00，就可判斷?A相信號滯后于B相信號，光柵為反向移動，并且每發生一次變化，計數器減1，并且一個周期內共可實現4次減計數，從而實現反向移動狀態的四細分計數。

綜合上述分析，可以得出處理模塊狀態轉換圖3其中“+”、“–”分別表示計數器加/減1。?狀態查詢法存在占用CPU時間長，響應慢，容許的最高運動速度受采樣間隔時間的限制而比較低等缺點。

發明內容

本發明是針對光柵細分方法中軟件細分方法占用CPU時間較長、速度低，硬件細分方法復雜、成本高的問題，提出一種基于雙中斷的光柵位移傳感器軟件細分方法，采用微處理器作為控制器，利用雙中斷（上升沿和下降沿觸發）方式對光柵輸出的正交方波信號進行四細分、判向及計數。該方法與傳統的硬件細分法和現有的狀態查詢軟件細分法相比，具有實時性好、穩定性高、抗干擾能力強等優點。

本發明的技術方案為：一種基于雙中斷的光柵位移傳感器軟件細分方法，光柵位移傳感器輸出兩路相位差為90°的方波信號A和B，A、B兩相信號的脈沖數表示光柵走過的位移量，當光柵正向移動時，光柵輸出的A相信號的相位超前于B相信號90°，當光柵反向移動時，光柵輸出的A相信號的相位滯后于B相信號90°，將A、B兩相信號分別接微處理器的兩個中斷輸入口，設兩個中斷輸入口為INT0、INT1進行如下判斷：

1）當A相信號INT0進入中斷，則在其中斷服務程序中讀B相信號INT1的狀態，判斷A，B信號狀態值的異或值，將其作為計數器輸出值的加減標志，

如A上升沿觸發時，B為0；A下降沿觸發時，B為1；即A為1時，B為0；A為0時，B為1，A^B=1，此時計數器加1，為正向移動；

如A上升沿觸發時，B為1；A下降沿觸發時，B為0；即A為1時，B為1；A為0時，B為0，A^B=0，此時計數器減1，為反向移動；

2）當B相信號INT1進入中斷，則在其中斷服務程序中讀A相信號INT0的狀態，判斷A，B信號狀態值的異或值，將其作為計數器輸出值的加減標志，

如B上升沿觸發時，A為1；B下降沿觸發時，A為0；即B為1時，A為1；B為0時，A為0，A^B=0，此時，計數器加1，為正向移動；

如B上升沿觸發時，A為0；B下降沿觸發時，A為1；即B為1時，A為0；B為0時，A為1，A^B=1，此時，計數器減1，為反向移動。

本發明的有益效果在于：本發明基于雙中斷的光柵位移傳感器軟件細分方法，此方法響應速度快、成本低，與傳統的硬件細分法和現有的狀態查詢軟件細分法相比，具有實時性好、穩定性高、抗干擾能力強等優點。

附圖說明

圖1為現有技術光柵正向移動時輸出信號示意圖；

圖2為現有技術光柵反向移動時輸出信號示意圖；

圖3為現有技術處理模塊狀態轉換示意圖；

圖4為本發明A相信號進中斷，光柵正向移動時輸出信號示意圖；

圖5為本發明A相信號進中斷，光柵反向移動時輸出信號示意圖；

圖6為本發明B相信號進中斷，光柵正向移動時輸出信號示意圖；

圖7為本發明B相信號進中斷，光柵反向移動時輸出信號示意圖。

具體實施方式