直读仪表字轮组示值的光电编码器及其抑制干扰方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105608881A(43)申请公布日2016.05.25(21)申请号201510476412.7(22)申请日2015.08.06(71)申请人深圳浩宁达仪表股份有限公司地址518053广东省深圳市南山区侨香路东方科技园华科大厦六楼(72)发明人韩磊汤远斌孙灵芳(74)专利代理机构深圳市睿智专利事务所44209代理人陈鸿荫(51)Int.Cl.G08C23/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称直读仪表字轮组示值的光电编码器及其抑制干扰方法(57)摘要直读仪表字轮组示值的光电编码器及其抑制干扰方法，基于的硬件设备包括机械计数字轮组、电源电路和光电编码器，光电编码器包括单片微处理器及光电传感组件阵列，该阵列中各单元包括有一发光管和一与之对应的光敏接收管；该方法包括以下步骤:A0:由单片机内贮存的软件程序选定光电传感组件阵列中第x行y列的一个光电传感组件;B0:单片机以序列Dn驱动其中的发光管发光;B1:单片机上的模数转换器输入端对光敏接收管的电压降进行采样,获得与驱动序列Dn对应的响应序列Rm;C0:将响应序列Rm与驱动序列Dn进行相干运算获得运算结果F;D0:运算结果F与设定的阈值E比较大小来确定所选中的光电传感组件的通断状态。CN105608881ACN105608881A权利要求书1/2页1.一种直读仪表字轮组示值的光电编码器抑制干扰方法，基于的硬件设备包括机械计数字轮组、电源电路和光电编码器，所述光电编码器包括单片微处理器即单片机，以及光电传感组件阵列，该阵列包括p行q列，共计p×q个单元，每一单元即是一光电传感组件，包括一个发光管和一个与之对应的光敏接收管；所述光电传感组件阵列中，至少要取p=1，对应一个字轮、q=4，以便把一个字轮上的十个十进制数字分别转换为二进制数码；所述光电编码器抑制干扰方法包括以下步骤：步骤A0：由单片机内贮存的软件程序选定光电传感组件阵列中第x行y列的一个光电传感组件；步骤B0：单片机以序列Dn驱动步骤A0所选中的光电传感组件中的发光管发光；步骤B1：单片机上的模数转换器输入端对光敏接收管的电压降进行采样,获得与驱动序列Dn对应的响应序列Rm；步骤C0：将响应序列Rm与驱动序列Dn进行相干运算获得运算结果F；步骤D0：运算结果F与设定的阈值E比较大小来确定所选中的光电传感组件的通断状态。2.根据权利要求1所述的抑制干扰方法，其特征在于：所述光敏接收管为光敏三极管，所述模数转换器输入端与光敏三极管的集电极连接。3.根据权利要求1所述的抑制干扰方法，其特征在于：所述光敏接收管为光敏二极管，所述模数转换器输入端与光敏二极管的阴极连接。4.根据权利要求1所述的抑制干扰方法，其特征在于：所述序列Dn由一串n个数据组成，所述数据为1或0，n取值范围为8～16。5.根据权利要求4所述的光电编码器抑制干扰的方法，其特征在于：所述响应序列Rm是模数转换所得的m个数据，m取值范围为8～16；模数转换所得的数据范围取决于单片机模数转换器的分辨率RP的二进制数码位数即比特数b，b的取值范围为8~12，选择b=10，则数据范围为0～1023。6.根据权利要求5所述的抑制干扰方法，其特征在于：所述相干运算的算法是：，式中Dk和Rk分别表示驱动序列Dn和响应序列Rm的第k个数据。7.根据权利要求5所述的光电编码器抑制干扰的方法，其特征在于：所述阈值算法是：，其中Y是阈值选择系数，在0.02～0.10之间。8.一种抗干扰光电编码器，其特征在于：包括单片微处理器即单片机，以及光电传感组件阵列,该阵列包括p行q列，共计p×q个单元，每一单元即是一光电传感组件，包括一个发光管和一个与之对应的光敏三极管；所述光电传感组件阵列中，至少要取p=1，对应一个字轮、q=4，以便把一个字轮上的十个十进制数字分别转换为二进制数码；所述光电传感组件阵列中的第x行光电传感组件的各发光管阳极并联后通过限流电阻RVx与所述单片机的一个驱动I/O管脚VDx连接；所述光电传感组件阵列中的第x行光电传感组件的各光敏三极管的集电极并联后与单片机自带的模数转换器的输入管脚ADx连接，同时各光敏三极管的集电极并联后还通过电阻RAx与单片机的I/O管脚VCx连接；2CN105608881A权利要求书2/2页所述光电传感组件阵列中的第y列光电传感组件的各发光管的阴极与各光敏三极管的发射极连接，并与所述单片机的I/O管脚VSy连接；在VCx输出高电平、VSy输出低电平的状况下，选定第x行第y列的光电传感组件，VDx以序列Dn驱动其中的发光管发光；在模数转换器输入端对光敏三极管的电压降进行采样,单片机获得响应序列Rm，将响应序列Rm与驱动序列Dn进行相干运算获