[發明專利]一種旋轉編碼器二相信號處理電路及其信號處理方法

有效

• 申請號: 201610228309.5
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105910629B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 范元濱
• 申請（專利權）人: 盛鉑科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01D5/00
• 分類號: G01D5/00
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙)31260
• 代理人: 成麗杰

本申請是申請號為2014101882979、申請日為2014年5月6日、申請人為盛鉑科技(上海)有限公司、發明名稱為一種旋轉編碼器二相信號處理電路及其信號處理方法的分案申請。

技術領域

本發明涉及信號處理領域，特別涉及旋轉編碼器二相信號處理的技術。

背景技術

旋轉編碼器是將旋轉位置或旋轉量轉換成模擬或數字信號的機電設備。一般裝設在旋轉物體中垂直旋轉軸的一面。旋轉編碼器用在許多需要精確旋轉位置及速度的場合，如工業控制、機器人技術、專用鏡頭、計算機輸入設備(如鼠標及軌跡球)等。雙路輸出的旋轉編碼器輸出兩組A/B相位差90度的脈沖，通過這兩組脈沖不僅可以測量轉速，還可以判斷旋轉的方向。旋轉編碼器在實際生活中有很廣泛的應用。

現有的技術中，旋轉編碼器輸出的二相信號需要利用單片機對二相信號進行采集，再通過程序處理的方法實現。這樣就需要在前期進行單片機開發和程序設計，實現方法復雜，設計使用成本高，可靠性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種旋轉編碼器二相信號處理電路及其信號處理方法，使得簡化旋轉編碼器二相信號處理電路結構，降低其成本。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種旋轉編碼器二相信號處理電路，包含：信號轉換單元、脈沖發生單元和觸發單元；

所述信號轉換單元的輸入端作為所述二相信號處理電路的輸入端，所述信號轉換單元的輸出端與所述脈沖發生單元的輸入端連接，所述脈沖發生單元的輸出端與所述觸發單元的輸入端連接，所述觸發單元的輸出作為所述二相信號處理電路的輸出端；

所述信號轉換單元對所述二相信號進行處理，輸出串行數據；所述脈沖發生單元處理所述串行數據，輸出脈沖信號；所述觸發單元對所述脈沖信號進行鎖存，輸出旋轉脈沖輸出信號；

其中，所述信號轉換單元包含門電路，所述脈沖發生單元包含觸發器，所述觸發單元包含觸發器。

本發明還供了一種基于上述旋轉編碼器二相信號處理電路的信號處理方法，其特征在于，包含以下步驟：

利用所述信號轉換單元對所述二相信號進行處理，輸出串行數據；

利用所述脈沖發生單元處理所述串行數據，輸出脈沖信號；

利用觸發單元對所述脈沖信號進行鎖存，輸出旋轉脈沖輸出信號；

其中，所述信號轉換單元包含門電路，所述脈沖發生單元包含觸發器，所述觸發單元包含觸發器。

本發明實施方式相對于現有技術而言，主要區別及其效果在于：本發明實施方式是通過信號轉換單元首先將二相信號轉換為串行數據，再由脈沖發生單元將串行數據轉換為脈沖信號，最后由觸發單元對脈沖信號進行鎖存，得到旋轉脈沖輸出信號。利用簡單的門電路及觸發器組成的電路，即可將旋轉編碼器輸出的二相信號處理為穩定獨立的脈沖信號，也就是得到旋轉脈沖輸出信號。使得簡化旋轉編碼器二相信號處理電路結構，降低其成本。

作為進一步改進，所述信號轉換單元包含六個與非門，所述脈沖發生單元包含一個觸發器，所述觸發單元包含一個觸發器和一個反相器。進一步限定了各個電路單元包含的電子元器件及其數量，使得本發明實施方式中各個電路單元均具備可實現性，保證了本發明實施方式的可行性。

作為進一步改進，所述信號轉換單元包含八個與非門，所述脈沖發生單元包含兩個觸發器，所述觸發單元包含兩個個觸發器和兩個反相器。進一步限定了各個電路單元包含的電子元器件及其數量，使得本發明實施方式中各個電路單元均具備可實現性，保證了本發明實施方式的可行性。

附圖說明

圖1是根據本發明第一實施方式的旋轉編碼器二相信號處理電路邏輯示意圖；

圖2是根據本發明第二實施方式的旋轉編碼器二相信號處理電路結構示意圖；

圖3(a)是根據本發明第二實施方式的旋轉編碼器二相信號；

圖3(b)是根據本發明第二實施方式的旋轉編碼器二相信號變化順序示意圖；

圖4是根據本發明第二實施方式的旋轉編碼器二相信號處理電路的輸入與輸出信號波形圖；

圖5是根據本發明第三實施方式的旋轉編碼器二相信號處理電路結構示意圖；

圖6是根據本發明第三實施方式的旋轉編碼器二相信號處理電路的輸入與輸出信號波形圖；

圖7是根據本發明第四實施方式的旋轉編碼器二相信號處理電路結構示意圖；

圖8是根據本發明第五實施方式的信號處理方法流程圖。

具體實施方式