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在智能轮椅系统中,除了要对环境的距离信息进行测量,有时还要对方位信息进行有效的观测或者估计。对于大多数的室内移动机器人系统而言,方位信息一般是通过码盘信息间接估计得出的,本系统也采用这种方法。通过计算从码盘读出的信息得出结果,代价是需要一定的计算时间。
在TMS324LF2407A芯片上有两个时间管理模块(EV),每个EV模块都有一个正交编码脉冲电路,使用该电路后,在两个相应引脚上即可输入正交编码脉冲。该电路可用于连接光电码盘以获得旋转机械的位置和速率等信息,但需要注意的是,此时必须禁止相应引脚上的捕获功能。
正交编码脉冲电路的时序可由通用定时器2(或通用定时器4,EVB模块)提供,通用定时器必须设置成定向增/减模式,并且以正交编码脉冲电路作为时钟源。
正交编码脉冲是两个频率变化且正交(相位相差90°)的脉冲,它由电机轴上的光电编码器产生,码盘在电机轴上并且有许多空线槽,可以透光,当电机带动码盘转动时,如果发光二极管发出的光被挡住,那么后面的光电传感器就接收不到信号,然后光电传感器发出一个低电平脉冲,即“0”,如果旋转位置正好使得光源可以透光线槽,那么光电传感器感应到信号,就发出一个高电平脉冲,即“1”。
正交编码脉冲电路的方向检测逻辑决定了两个脉冲序列中哪一个是先导序列,接着它就产生方向信号作为通用定时器的计数方向输入,两列正交输入脉冲的两个边沿都被正交脉冲编码电路计数,因此,产生的时钟频率是每个输入序列的4倍,且把这个时钟作为通用定时器2或4的输入时钟。图3给出了正交编码脉冲、增减计数方向及时钟的波形。
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