实践中的编码器绝对定位方案研究

怎么入门文章编程？需要学习哪些知识点？这是新手们刚接触编程时常见的问题；下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点，希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《实践中的编码器绝对定位方案研究》，涉及到，有需要的可以收藏一下

随着自动化技术的不断发展，机器人、自动控制系统的应用范围也在不断扩大。在这些应用场合中，编码器的绝对定位方案是非常重要的。

编码器是一种用来检测旋转速度和方向的传感器，在自动化控制系统、机床、飞行器等方面都有广泛的应用。而传统的编码器是一种相对式编码器，它的位置信息是通过计算旋转偏移角度来推算得出的。这种编码器需要在开机时重新校准位置，因此适用于需要连续旋转的应用，而对精度要求不是特别高的场合。

但是对于需要精确定位的应用，比如机器人轨迹规划、工业自动化生产线或是具有重复性定位要求的应用，我们需要使用绝对式编码器。

绝对式编码器可以在电源关闭时仍然保留位置信息，即使失去电源，重新开机时也能够精确恢复位置信息。这对于很多应用来说是非常重要的，因为它能够极大地提高系统的鲁棒性。

下面我们将介绍一种常见的绝对式编码器定位方案。

首先，我们利用旋转电位器原理，制作一个阻值变化的器件，作为目标绝对位置的表示。然后通过某一特定电压比较器固定电平，将电压转为数字形式，作为目标位置的二进制编码表示。

接下来，我们可以利用具有开关量输入的芯片对这些数字编码进行解码。这样就能够在末级输出端口，获得与目标完全对应的二进制编码数字，作为我们的绝对位置若干位编码。

针对这种绝对式编码器定位方案，下面我们给出具体的编码过程代码示例：

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_MCP23017.h>
#include <avr/sleep.h>
#include <avr/power.h>

Adafruit_MCP23017 mcp[2];
volatile uint16_t enc1 = 0;
volatile uint16_t enc2 = 0;

void setup() {
  Wire.begin();

  mcp[0].begin(ADDR_0);
  mcp[1].begin(ADDR_1);
  mcp[0].pinMode(ENC_A, INPUT_PULLUP);
  mcp[1].pinMode(ENC_B, INPUT_PULLUP);

  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = (1<<CS12) | (1<<CS10);  // Timer1 setup
  TIMSK1 = (1<<TOIE1);             // Timer1 overflow interrupt enabled

  sleep_enable();                   // Enable sleep mode
}

void loop() {
  enterSleepMode();
}

void enterSleepMode() {
  set_sleep_mode(SLEEP_MODE_IDLE);  // Set sleep mode
  attachInterrupt(0, changeEncoderA, FALLING);  // Attach interrupt
  attachInterrupt(1, changeEncoderB, FALLING);
  sei();
  sleep_mode();                     // Sleep
  sleep_disable();
  detachInterrupt(0);               // Detach interrupts
  detachInterrupt(1);
  processEncoder();
}

void processEncoder() {
  // Process the encoder count value
  // ...
}

void changeEncoderA() {
  if (mcp[0].digitalRead(ENC_B)) enc1++;
    else enc1--;
}

void changeEncoderB() {
  if (mcp[0].digitalRead(ENC_A)) enc2--;
    else enc2++;
}

ISR(TIMER1_OVF_vect) {
  // Reset timer1
  // ...
}

上述代码主要实现了旋转编码器的重要功能，即计数器的值变化。可以根据实际应用修改相应的参数，定制自己的编码器系统。

总结一下，相对式编码器在应用中虽然很普遍，但是在需要高精定位的场合中，仍不能满足我们的需求。通过使用绝对式编码器的定位方案，可以极大地提高系统的鲁棒性和精度，越来越多的应用将会使用这种定位方案。

到这里，我们也就讲完了《实践中的编码器绝对定位方案研究》的内容了。个人认为，基础知识的学习和巩固，是为了更好的将其运用到项目中，欢迎关注golang学习网公众号，带你了解更多关于编码器,探究,绝对定位的知识点！