一種磁編碼器電子凸輪控制器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及自動化機械設備，特別涉及一種電子凸輪控制器。
【背景技術】
[0002]市場上現有的電子凸輪，以旋轉變壓器，或光電編碼器作為角度傳感器。旋轉變壓器因其本身價格高，體積大，解碼復雜，一般需要專用解碼芯片。而光電編碼器因其耐環境差，容易受到電磁干擾，壽命短的特點。如南京埃斯頓自動化股份有限公司生產一種沖床用電子凸輪，其內部采用DSP作為控制器，帶旋轉變壓器解碼或光電編碼器，由于其使用DSP作為控制器，旋轉變壓器作為角度傳感器，因此其體積過大且成本較高，在工作較惡劣的情況下，其旋轉變壓器容易受到干擾且壽命較短。
【發明內容】
[0003]發明目的:針對上述現有技術，提出一種磁編碼器電子凸輪控制器，減小電磁干擾對其的影響并縮小控制器的體積。
[0004]技術方案:一種磁編碼器電子凸輪控制器，包括單片機，分別連接所述單片機的磁編碼器、液晶顯示單元、數碼管顯示單元、跑馬燈單元、電源、存儲單元、按鍵輸入單元以及單片機輸入輸出接口 ；其中，所述磁編碼器包括角度傳感器芯片AS5040、圓盤形單面雙極磁鐵以及轉軸，所述轉軸穿過圓盤形單面雙極磁鐵并垂直固定在角度傳感器芯片AS5040的中央位置，所述圓盤形單面雙極磁鐵能夠圍繞轉軸轉動；所述單片機輸入輸出接口用于連接外部伺服電機或步進電機。
[0005]作為本發明的優選方案，在所述單片機和單片機輸入輸出接口之間設有光耦合器。
[0006]有益效果:本實用新型的磁編碼器電子凸輪控制器具有角速度值/角度值顯示，頂點定位，凸輪設定，生產計數到達輸出，下死點設定，角度傳感器正/反轉設定，系統參數密碼保護，系統異常報警等功能，其不僅有電子凸輪的功能。尤其采用磁編碼器大大降低成本，而且性能可靠耐環境強。采用數碼管和OLED顯示屏，更加適合現場環境，使客戶更容易接受。其中，磁編碼器包括角度傳感器芯片AS5040、圓盤形單面雙極磁鐵以及轉軸，芯片內集成了整合式霍爾元件、模擬前段和數據信號處理功能，霍爾元件圍繞芯片中央位置分布，并產生一個表征芯片表面磁場的電壓，通過和旋轉的雙極磁鐵配合，采用旋轉電流霍爾技術，從而能夠檢測出芯片表面的磁場分布，經運算后獲得角度信息。此種磁編碼器由于采用無接觸式的檢測方法，具有耐環境好以及可靠性高的特點，能夠耐受磁鐵位置偏離，因此適用于工作環境惡劣的場所，具有壽命長的優點。
【附圖說明】
[0007]圖1為磁編碼器電子凸輪控制器結構示意圖；
[0008]圖2是磁編碼器結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖對本發明做更進一步的解釋。
[0010]如圖1所述，一種磁編碼器電子凸輪控制器，包括單片機，分別連接單片機的磁編碼器、液晶顯示單元、數碼管顯示單元、跑馬燈單元、電源、存儲單元、按鍵輸入單元以及單片機輸入輸出接口。如圖2所示，磁編碼器包括角度傳感器芯片AS5040、圓盤形單面雙極磁鐵以及轉軸。轉軸穿過圓盤形單面雙極磁鐵并垂直固定在角度傳感器芯片AS5040的中央位置，圓盤形單面雙極磁鐵能夠圍繞轉軸轉動；單片機輸入輸出接口用于連接外部伺服電機或步進電機。
[0011]其中，單片機采用ST公司的SMT32F103R8T6，它是一款32位ARM單片機，不但運算速度快，集成功能強大，而且價格便宜，在單片機和單片機輸入輸出接口之間設有光耦合器，連接單片機輸入端引腳的光耦合器的型號采用型號為PC817線性光耦，連接單片機輸出端引腳的光耦合器型號采用CM0S04010。磁編碼器通的角度傳感器芯片AS5040過SPI串行接口與單片機相連，該磁編碼器具有結構簡單，成本極低，對環境無特殊要求，抗干擾能力強，工作可靠的優點。數碼管單元采用共陰極數碼管，陽極由單片機端口加限流電阻連接，陰極由芯片74LS145驅動。跑馬燈單元由數碼管8個復用管腳經芯片74LS574給另外一片74LS145驅動。電源的輸入為24V直流電，經芯片TD1501轉換為輸出5V直流電給部分電路供電，再經過芯片AMS1117轉化為3.3V供給單片機使用。
[0012]在該電子凸輪控制中，通過按鍵輸入設定各通道凸輪工作的頂點位和下死點位以及磁編碼器的正/反轉設定。根據設定，單片機輸出驅動信息到外部的伺服電機或步進電機，從而控制凸輪部件的運動。磁編碼器作為角度傳感器，其角度分辨率可以達到I度，用于檢測凸輪的絕對角度值并進行信號濾波后獲得精確的角度值。單片機對磁編碼器輸出的角度值變化進行計數以算出凸輪角速度，并對該角速度值進行去抖。數碼管顯示單元為動態顯示，用于接收單片機的輸出信號后顯示凸輪角速度，頻率100HZ。跑馬燈單元包括36個角度指示燈，用于根據凸輪角度值算出該顯示的燈，并動態顯示，頻率1000Hz，以此明顯的顯示出凸輪的轉動實時位置，其角度顯示為0-359度。同時，檢測得到的角速度和角度值還動態直觀的顯示在與單片機連接的液晶顯示單元上，液晶顯示單元采用OLED顯示屏。
[0013]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種磁編碼器電子凸輪控制器，其特征在于:包括單片機，分別連接所述單片機的磁編碼器、液晶顯示單元、數碼管顯示單元、跑馬燈單元、電源、存儲單元、按鍵輸入單元以及單片機輸入輸出接口 ；其中，所述磁編碼器包括角度傳感器芯片AS5040、圓盤形單面雙極磁鐵以及轉軸，所述轉軸穿過圓盤形單面雙極磁鐵并垂直固定在角度傳感器芯片AS5040的中央位置，所述圓盤形單面雙極磁鐵能夠圍繞轉軸轉動；所述單片機輸入輸出接口用于連接外部伺服電機或步進電機。
2.根據權利要求1所述的一種磁編碼器電子凸輪控制器，其特征在于:在所述單片機和單片機輸入輸出接口之間設有光耦合器。
【專利摘要】本實用新型公開的一種磁編碼器電子凸輪控制器包括單片機，分別連接單片機的磁編碼器、液晶顯示單元、數碼管顯示單元、跑馬燈單元、電源、存儲單元、按鍵輸入單元以及單片機輸入輸出接口。其中，磁編碼器包括角度傳感器芯片AS5040、圓盤形單面雙極磁鐵以及轉軸，轉軸穿過圓盤形單面雙極磁鐵并垂直固定在角度傳感器芯片AS5040的中央位置，圓盤形單面雙極磁鐵能夠圍繞轉軸轉動。采用該種磁編碼器大大降低成本，而且性能可靠耐環境強。采用數碼管和OLED顯示屏，更加適合現場環境，使客戶更容易接受。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN204536822
【申請號】CN201520243745
【發明人】郭俊
【申請人】南京澤榮自動化系統有限責任公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月21日