48. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код положения с использованием устройства захвата сравнения.

Фотоимпульсные датчики применяются в ЭП для организации обратных связей по положению и по скорости.

Микроконтроллеры имеют специальные аппаратные средства для ввода сигналов импульсного датчика: таймеры и устройства захвата-сравнения.

Ввод сигнала положения с использование подпрограммы прерывания. В этом случае микроконтроллер должен иметь 2 входа для внешних прерываний. Для хранения можно использовать произвольный внутренний регистр микроконтроллера.

Алгоритм прерывания должен обеспечивать установку флага от первой последовательности и проверку наличия флага второй последовательности. В зависимости от этого выполняется инкрементирование или декрементирований, а также сброс флага в исходное состояние

49. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала времени.

Измеряя интервал времени можно оценить скорость вращения двигателя. Точность измерения зависит от тактовой частоты.

Два способа измерения скорости

1) =const

2) =const

Рассмотрим вариант 1)=const

Будем предполагать, что ввод и вывод информации происходит мгновенно.

- время измерения скорости.

Чем больше N, тем выше точность измерения скорости.

Точность измерения скорости уменьшается с уменьшением времени измерения.

Недостаток:

- при низких скоростях становится низкой. Точность измерения ухудшается. Поэтому этот способ пригоден для измерения больших скоростей.

50. Преобразование унитарного кода импульсного датчика в двоичный код скорости при постоянстве интервала перемещения.

Сигнал на выходе импульсного датчика позволяет вычислить скорость в режиме реального времени: . Способы преобразования (1ый с постоянным интервалом перемещения – ответ на вопрос):

1. ;,- измеряется таймером. В этом случае таймер работает в качестве счетчика.

, - позволяет судить о скорости.

- двоичный код скорости,

.

2. ,,.

- за фиксированное время.

Чем больше интервал времени , тем точнее можно измерить скорость, если она постоянная. Времяизмерения скорости ограничено требованиями быстродействия. Поэтому этот способ применяется при большой частоте импульсов от датчика. В настоящее время выпускаются датчики симп/об – дорогостоящие.

Первый способ имеет преимущество при большой тактовой частоте и количестве разрядов.

, .

При большом количестве разрядов и высокой частоте применение первого способа позволяет обойтись датчиком с небольшой N (500-4000). Фотонные датчики применяются в системах высокой точности отработки положения или стабилизации скорости, регулируемой в широком диапазоне. Поэтому величина N выбирается в зависимости от требуемой точности системы.

51. Применение программируемого таймера в системах управления эп.

Программируемый таймер предназначен для отсчета интервалов времени и для времязадающих функций (формирование последовательности импульсов, импульсов модуляции, управл. устройствами в функции времени). Функц. схема:

Каждый канал таймера содержит 16-разр. счетчик. Перед использованием записывается в счетчик пропорциональное интервалу времени значение. Когда поступает на вход сигнал GATE (разрешение счета) счетчик декрементируется с каждым тактовым импульсом. Когда содержимое становится = 0 – на выходе формируется импульс. Существует 2 режима: режим таймера и режим счетчика. В режиме таймера формируется временной интервал. В режиме счетчика организовывается счет количества внешних импульсов, которые поступают на специальный внешний вход. В режиме счетчика можно определять длительность интервалов времени. При задании режима можно задать направление счета. Чтобы запрограммировать таймер он должен быть подключен к ЦПУ. После этого он может работать вместе с ЦПУ или как самостоятельное устройство. Чтобы он начал работать необходимо на вход «разрешение счета» подать импульс. Работу таймера можно показать на сл. диаграммах (в счетчике записано значение 7 и назначен режим таймера - декрементация):

Обычно таймер входит в состав микроконтроллера (2 и более).