传感器以及信号处理（一）——编码器
传感器
通俗来讲，传感技术类似于为机器装上眼睛、耳朵以及鼻子等，使得机器具有感知外界环境变化的能力，进而辅助控制系统做出最优的决策，使之更好与人共融。闲暇时光，拟对传感相关的知识进行归纳总结，主要包括有：1、编码器；2、压力传感器；3、陀螺仪；4、激光雷达；5、温度传感器等；
首先，本部分通过简单的实验，了解编码器的信号输出类型，真正弄明白编码器在实际应用过程中的关键点，为后续多源信息融合提供前期基础，
附录：编码器简单调试
编码器在工业控制和自动化领域中具有广泛的应用，能够把角度、位置等物理量转换成电信号加以输出，本部分对编码器进行调试，并对得到的波形进行初步的分析；编码器实验过程中发现采样频率比较小时候，得到的波形会明显失真；
所用的设备主要包括：1、RIGOL DP831A稳压电源；2、RIGOL DS1022C示波器；3、编码器：增量式光电编码器，脉冲100，输入电压为5V；
稳压电源
编码器外观形貌（编码器位数与线数的区别，例如：编码器为12位，相当于4096线，每圈能够采集4096个数据）
2、编码器旋转方向的判断：A前导于B为顺时针旋转，B前导于A为顺时针旋转；
编码器信号输出：黄色为编码器A项输出信号，蓝色为B项输出信号，测试中编码器为逆时针旋转，从上图可知，每个脉冲的周期约为30ms，考虑到编码器的脉冲为100，因此编码器的转速n=60/TP=60/(30*0.001*100)=20 r/min，与输入转速一致，具有较好的准确性，
3、编码器测试电机转速大小：
方法一：周期法（T法），是测量两个脉冲之间的时间，进而转换成转速 RPM，适合测量低速运转的电机（ f 为基准时钟频率，M2 为时钟脉冲数，P 为编码器线数）；其中，转速n的单位为r/min；时钟脉冲数M2 越大，误差越小；
方法二：测频法（M法），是测量一定时间内的脉冲数，然后转换成转速 RPM适合测试高速运转的电机。（M1 为测量脉冲数，P 为编码器线数，T 为测量时间），测试脉冲数M1 越大，相对误差越小，因此，实际测试中提高测试时间，减小转速的测试误差。
单片机、旋转方向判据程序：
#include <reg52.h>
sbit bA_Key01_IoStatus = P1^0;
sbit bB_Key02_IoStatus = P1^1;
/*************************************************************
1us延时子函数
**************************************************************/
void Delay1us(uint32 dly)
{
uint32 i;
for(; dly>0; dly--)
for(i=20; --i;) ;
}
/*
扫描编码器子函数在编码器引脚A为低电平期间：
编码器引脚B从0到1为正转，编码器引脚B从1到0为反转。
*/
void PWM_key(void)
{
uint8 Curr_encoder_b; //定义一个变量来储存当前B信号
uint8 Last_encoder_b; //定义一个变量来储存上次B脚信号
if( bA_Key01_IoStatus && bB_Key02_IoStatus) //编码器无转动退出
{
return;
}
//-----------------------------------
if(!bB_Key02_IoStatus)
{
Last_encoder_b = bA_Key01_IoStatus; //记录B信号
Delay1us(1000); //延时约 1ms
Curr_encoder_b = bA_Key01_IoStatus; //记录等待期间的B信号(指当前B信号)
if( (Last_encoder_b == 0)&&(Curr_encoder_b== 1) ) //B从0到1为正转
{
}
else if( (Last_encoder_b == 1)&&(Curr_encoder_b == 0) ) //B从1到0为反转
{
}
}
}腾讯云开发者
