專利名稱：一種交流伺服系統(tǒng)中的省線式光電編碼器接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交流伺服系統(tǒng)中省線式光電編碼器接口電路。
背景技術(shù)：
目前，增量式光電編碼器檢測精度高、價格低，信號處理接口簡單，因此廣泛 用于高性能的永磁同步電機矢量控制系統(tǒng)中。但帶UVW的光電編碼器輸出信號線多， 用戶接線麻煩。省線式編碼器將U與A共用一個信號線，V與B共用一個信號線，W 與Z共用一個位號線輸出，在上電瞬間輸出UVW信號，然后再輸出ABZ信號，輸出信 號線減少一半，接線方便。同時為了和多種上位裝置配套，還將編碼器的正交脈沖分頻 輸出。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種交流伺服系統(tǒng)中的省線式光電編碼器接口電 路，伺服驅(qū)動器能夠準(zhǔn)確讀取編碼器的UVW信息，并將編碼器的脈沖信號分頻后輸出。本實用新型的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本 實用新型提出的一種交流伺服系統(tǒng)中的省線式光電編碼器接口電路，其包括一RC濾波 電路，用于濾除編碼器信號中的毛刺和干擾；一解差分及電平轉(zhuǎn)換電路，將RC濾波后的 差分信號變換為單端信號，并經(jīng)過濾波整形，將5V信號變換為DSP和CPLD可以接收的 3.3V信號；一 DSP與CPLD電路，用于讀取省線式編碼器的UVW信號，同時將光電編 碼器的脈沖信號分頻后輸出；一差分輸出電路，用于將分頻后的脈沖變換為差分信號輸 出。其中編碼器信號通過CN4端子與RC濾波電路的輸入連接，RC濾波電路的輸出與階 差分及電平轉(zhuǎn)換電路的輸入連接，電平轉(zhuǎn)換電路的輸出和DSP、CPLD電路的輸入連接， DSP和CPLD電路的輸出和差分輸出電路的輸入連接。所述RC濾波電路包括三路RC濾波電路，均由電阻和電容組成，編碼器信號接 入RC濾波電路的輸入端，經(jīng)電阻上拉到5V和RC濾波后接解差分及電平轉(zhuǎn)換電路的輸 入端。所述解差分及電平轉(zhuǎn)換電路包括解差分電路、電平轉(zhuǎn)換電路。RC濾波電路輸 出信號經(jīng)過解差分電路變?yōu)閱味诵盘?，?jīng)過一級RC濾波，再電平轉(zhuǎn)換將5V信號變換為 3.3V信號接DSP、CPLD電路的輸入端。所述DSP與CPLD電路包括DSP電路和CPLD電路，解差分及電平轉(zhuǎn)換電路的 輸出信號分別接DSP芯片和CPLD芯片的輸入端，DSP芯片通過內(nèi)部計數(shù)器對編碼器脈 沖計數(shù)，CPLD芯片讀取省線式光電編碼器的UVW信息，并將編碼器脈沖分頻后輸出， 接差分輸出電路的輸入端。所述差分輸出電路接DSP與CPLD電路的輸出端，轉(zhuǎn)換為差分信號后，輸出端 接輸出端子CN5。借由上述技術(shù)方案，本實用新型省線式光電編碼器接口電路具有的有益效果是能將光電編碼器輸出信號線有效減少為原來一半，且傳輸信息不會減少，用戶接線簡單不易出錯；輸出的三路信號經(jīng)編碼器信號解差分及電平轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為計數(shù)模塊可 識別的電平信號，后經(jīng)信號選擇電路及分頻電路選擇編碼器的某一路信號通過并分頻輸 出，分頻輸出送到上位機裝置和計數(shù)模塊。

圖1是本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖2是本實用新型的RC濾波電路、解差分及電平轉(zhuǎn)換電路原理圖。圖3是本實用新型的DSP及CPLD電路原理圖。圖4是本實用新型的差分輸出電路原理圖。
具體實施方式
如圖1所示，一種交流伺服系統(tǒng)中省線式光電編碼器接口電路，包括一 RC濾 波電路3，用于濾除編碼器信號中的毛刺和干擾；一解差分及電平轉(zhuǎn)換電路4，將RC濾 波后的差分信號變換為單端信號，并經(jīng)過濾波整形，將5V信號變換為DSP和CPLD可以 接收的3.3V信號；一 DSP與CPLD電路5，用于讀取省線式編碼器的UVW信號，同時 將光電編碼器的脈沖信號分頻后輸出；一差分輸出電路6，用于將分頻后的脈沖變換為 差分信號輸出。其中編碼器信號通過CN4端子與RC濾波電路的輸入連接，RC濾波電路 3的輸出與階差分及電平轉(zhuǎn)換電路4的輸入連接，電平轉(zhuǎn)換電路4的輸出和DSP、CPLD 電路5的輸入連接，DSP和CPLD電路5的輸出和差分輸出電路的輸入連接。如圖2所示，編碼器信號通過14針插頭CN4接RC濾波電路3的輸入端，CN4 的 1、3、5、7、9、11 腳分別接 RC 濾波電路 3 的 ENC_A+、ENC_A_、ENC_B+、ENC_ B-、ENC_Z+、ENC_Z_端；RC濾波電路3的六個輸出端分別接解差分及電平轉(zhuǎn)換電路 4中U17的1、2、7、6、9、10腳；U17的三個輸出端3、5、11腳經(jīng)過一級RC濾波和 電平轉(zhuǎn)換后接DSP、CPLD電路5的QEPA、QEPB> CAPZ輸入端。如圖3所示，DSP和CPLD電路5的輸入端QEPA、QEPB> CAPZ分別接集成 芯片DSP的88、81、69腳和集成芯片CPLD的A、B、Z腳；集成芯片DSP和集成芯片 CPLD之間通過數(shù)據(jù)總線DO至D15，地址總線AO至A4、控制信號IS和R/W連接；集 成芯片CPLD的輸出端84、85、86腳接差分輸出電路的EC_A、EC_B、￡(_2輸入端。如圖4所示，差分輸出電路6的EC_A、EC_B、EC_Z輸入端濾波整形后分別接 U19的9、7、1腳，U19的11、10、5、6、3、2輸出腳串聯(lián)限流電阻后分別接26針插頭 的 1、3、5、7、11、13 腳。本實用新型交流伺服系統(tǒng)中的省線式光電編碼器接口電路，編碼器信號接14針 插頭CN4，經(jīng)過RC濾波電路3、解差分及電平轉(zhuǎn)換電路4后，分別接集成芯片DSP和集 成芯片CPLD的輸入端。在交流伺服控制器上電后瞬間，集成芯片CPLD讀取編碼器的 UVW信息，UVW信號讀取完成后，集成芯片DSP內(nèi)部計數(shù)器對編碼器脈沖計數(shù)，同時 CPLD對編碼器脈沖進行分頻，分頻信號經(jīng)過差分輸出電路變換為差分信號后接插頭CN5 輸出。本電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，能準(zhǔn)確讀取省線式光電編碼器的UVW信息，并對編 碼器脈沖分頻，可靠性高。[0019] 以上所述 ，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式 上的限制，故凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上 實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種交流伺服系統(tǒng)中的省線式光電編碼器接口電路，其特征在于其包括一 RC濾波電路，用于濾除編碼器信號中的毛刺和干擾；一解差分及電平轉(zhuǎn)換電路，將RC濾波后的差分信號變換為單端信號，并經(jīng)過濾波整 形，將5V信號變換為DSP和CPLD可以接收的3.3V信號；一 DSP與CPLD電路，用于讀取省線式編碼器的UVW信號，同時將光電編碼器的 脈沖信號分頻后輸出；以及一差分輸出電路，用于將分頻后的脈沖變換為差分信號輸出；其中，編碼器信號通 過CN4端子與RC濾波電路的輸入連接，RC濾波電路的輸出與階差分及電平轉(zhuǎn)換電路的 輸入連接，電平轉(zhuǎn)換電路的輸出和DSP、CPLD電路的輸入連接，DSP和CPLD電路的輸 出和差分輸出電路的輸入連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的省線式光電編碼器接口電路，其特征在于所述RC濾波 電路包括三路RC濾波電路，均由電阻和電容組成，編碼器信號接入RC濾波電路的輸入 端，經(jīng)電阻上拉到5V和RC濾波后接解差分及電平轉(zhuǎn)換電路的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的省線式光電編碼器接口電路，其特征在于所述解差分及 電平轉(zhuǎn)換電路包括解差分電路、及電平轉(zhuǎn)換電路，RC濾波電路輸出信號經(jīng)過解差分電路 變?yōu)閱味诵盘?，?jīng)過一級RC濾波，再經(jīng)電平轉(zhuǎn)換將5V信號變換為3.3V信號接DSP、 CPLD電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的省線式光電編碼器接口電路，其特征在于所述DSP與 CPLD電路包括DSP電路和CPLD電路，解差分及電平轉(zhuǎn)換電路的輸出信號分別接DSP 芯片和CPLD芯片的輸入端，DSP芯片通過內(nèi)部計數(shù)器對編碼器脈沖計數(shù)，CPLD芯片讀 取省線式光電編碼器的UVW信息，并將編碼器脈沖分頻后輸出，接差分輸出電路的輸入端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的省線式光電編碼器接口電路，其特征在于所述差分輸出 電路接DSP與CPLD電路的輸出端，轉(zhuǎn)換為差分信號后，輸出端接輸出端子CN5。
專利摘要本實用新型是關(guān)于一種交流伺服系統(tǒng)中的省線式光電編碼器接口電路，其包括一RC濾波電路，用于濾除編碼器信號中的毛刺和干擾；一解差分及電平轉(zhuǎn)換電路，將濾波后的差分信號變換為單端信號，并經(jīng)過濾波整形，將5V信號變換為DSP和CPLD可以接收的3.3V信號；一DSP與CPLD電路，用于讀取省線式編碼器的UVW信號，同時將光電編碼器的脈沖信號分頻后輸出；一差分輸出電路，用于將分頻后的脈沖變換為差分信號輸出。本實用新型電路可以準(zhǔn)確讀取省線式光電編碼器的UVW信息，并將編碼器的脈沖信號分頻輸出，成本低、可靠性高。
文檔編號H03K19/0175GK201797504SQ20102020405
公開日2011年4月13日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者劉光枝, 李海春 申請人:廣東伊萊斯電機有限公司