雙餘度電路和編碼器的製作方法
2023-05-03 17:32:21
本實用新型涉及編碼器技術領域，尤其是涉及雙餘度電路和編碼器。
背景技術：
目前，通過設置在碼盤上的晶片採集碼盤數據，普通的編碼器通常採用一個晶片採集數據，輸出的穩定性低。一旦出現故障，則需要拆下來進行更換，從而浪費時間，用戶體驗差。
技術實現要素：
有鑑於此，本實用新型的目的在於提供雙餘度電路和編碼器，可以提高輸出的穩定性，以及提高用戶體驗。
第一方面，本實用新型實施例提供了一種雙餘度電路，包括：數據採集晶片、單片機、外部存儲器和半雙工通訊晶片；
所述數據採集晶片，與所述單片機相連接，用於採集碼盤數據，並將所述碼盤數據發送給所述單片機；
所述單片機，與所述半雙工通訊晶片相連接，用於將所述碼盤數據進行處理，得到角度值，並將所述角度值通過所述半雙工通訊晶片發送給用戶端；
所述外部存儲器，與所述數據採集晶片相連接，用於存儲所述數據採集晶片的參數數據。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述數據採集晶片包括MU150晶片，所述MU150晶片的引腳1連接串行時鐘引腳SCL，引腳2連接串行接口數據引腳SDA，引腳3與電容C1的一端相連接，引腳4與電容C1的另一端相連接，並接地；
引腳14連接電源電壓VCC，所述電源電壓VCC與電容C2的一端相連接，引腳13接地並與電容C2的另一端相連接，引腳11連接時鐘MA，引腳9連接數據SLO。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述外部存儲器包括24AA02晶片，所述24AA02晶片的引腳1連接串行時鐘引腳SCL，所述串行時鐘引腳SCL與電阻R2的一端相連接，所述電阻R2的另一端連接電源電壓VCC，引腳2接地，引腳3連接串行接口數據引腳SDA，所述串行接口數據引腳SDA與電阻R3的一端相連接，所述電阻R3的另一端連接所述電源電壓VCC；
引腳5接地，並與電容C6的一端相連接，引腳4連接所述電源電壓VCC，並與所述電容C6的另一端相連接。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述單片機包括C8051F330晶片，所述C8051F330晶片的引腳1連接時鐘MA，引腳2接地，並與電容C8的一端相連接，引腳3分別與所述電容C8的另一端和電源電壓相連接，引腳20與電容C3的一端相連接，所述電容C3的另一端接地，引腳19連接數據SLO。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述半雙工通訊晶片包括MAX485晶片，所述MAX485晶片的引腳2與引腳3均與RS485接口相連接，引腳1連接接收數據引腳RXD，引腳4連接發送數據引腳TXD，引腳8連接電源電壓VCC，引腳5接地，引腳6和引腳7均與所述用戶端相連接。
結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，還包括：
第一電壓轉換晶片，用於將第一直流電壓轉換成第二直流電壓，並為所述雙餘度編碼器供電。
結合第一方面的第五種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，第二電壓轉換晶片，用於將所述第二直流電壓轉換成第三直流電壓，並為所述單片機供電。
結合第一方面的第六種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，第一直流電壓為直流電壓10至直流電壓30伏，所述第二直流電壓為直流電壓5伏，所述第三直流電壓為直流電壓3.3伏。
第二方面，本實用新型實施例還提供編碼器，包括如上所述的雙餘度電路和碼盤，多個所述雙餘度電路分別設置在所述碼盤上。
結合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述雙餘度電路的個數為兩個。
本實用新型實施例提供了雙餘度電路和編碼器，包括數據採集晶片、單片機、外部存儲器和半雙工通訊晶片，數據採集晶片用於採集碼盤數據，並將碼盤數據發送給單片機；單片機用於將碼盤數據進行處理，得到角度值，並將角度值通過半雙工通訊晶片發送給用戶端；外部存儲器用於存儲數據採集晶片的參數數據，並且多個雙餘度電路分別設置在碼盤上，從而可以提高輸出的穩定性，以及提高用戶體驗。
本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。本實用新型的目的和其他優點在說明書、權利要求書以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附附圖，作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型實施例提供的雙餘度電路示意圖；
圖2為本實用新型實施例提供的數據採集晶片結構示意圖；
圖3為本實用新型實施例提供的外部存儲器結構示意圖；
圖4為本實用新型實施例提供的單片機結構示意圖；
圖5為本實用新型實施例提供的半雙工通訊晶片結構示意圖；
圖6為本實用新型實施例提供的第一電壓轉換晶片結構示意圖；
圖7為本實用新型實施例提供的第二電壓轉換晶片結構示意圖；
圖8為本實用新型實施例提供的編碼器結構示意圖。
圖標：
10-數據採集晶片；20-單片機；30-半雙工通訊晶片；40-外部存儲器。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
針對現有技術中普通的編碼器通常採用一個晶片採集數據，輸出的穩定性低。一旦出現故障，則需要拆下來進行更換，從而浪費時間，用戶體驗差。本實用新型實施例提供了雙餘度電路和編碼器，包括數據採集晶片、單片機、外部存儲器和半雙工通訊晶片，數據採集晶片用於採集碼盤數據，並將碼盤數據發送給單片機；單片機用於將碼盤數據進行處理，得到角度值，並將角度值通過半雙工通訊晶片發送給用戶端；外部存儲器用於存儲數據採集晶片的參數數據，並且多個雙餘度電路分別設置在碼盤上，從而可以提高輸出的穩定性，以及提高用戶體驗。
為便於對本實施例進行理解，下面對本實用新型實施例進行詳細介紹。
圖1為本實用新型實施例提供的雙餘度電路示意圖。
參照圖1，雙餘度電路包括數據採集晶片10、單片機20、外部存儲器40和半雙工通訊晶片30；
數據採集晶片10，與所述單片機20相連接，用於採集碼盤數據，並將所述碼盤數據發送給所述單片機20；
單片機20，與所述半雙工通訊晶片30相連接，用於將所述碼盤數據進行處理，得到角度值，並將所述角度值通過所述半雙工通訊晶片30發送給用戶端；
這裡，角度值是以二進位碼的形式通過半雙工通訊晶片30發送給用戶端。
其中，用戶端可以為電腦或上位機。
單片機20輸出預設的技術參數，預設的技術參數可以包括但不限於，具體為編碼器的位數、輸出形式、波特率和更新率等。
外部存儲器40，與所述數據採集晶片10相連接，用於存儲數據採集晶片10的參數數據。
這裡，由於數據採集晶片10內部沒有集成存儲器，因此，需要外掛外部存儲器40，通過外部存儲器40存儲數據採集晶片10的參數數據。
進一步的，具體可參照圖2，數據採集晶片10包括MU150晶片，所述MU150晶片的引腳1連接串行時鐘引腳SCL，引腳2連接串行接口數據引腳SDA，引腳3與電容C1的一端相連接，引腳4與電容C1的另一端相連接，並接地；
引腳14連接電源電壓VCC，所述電源電壓VCC與電容C2的一端相連接，引腳13接地並與電容C2的另一端相連接，引腳11連接時鐘MA，引腳9連接數據SLO。
進一步的，具體可參照圖3，外部存儲器40包括24AA02晶片，所述24AA02晶片的引腳1連接串行時鐘引腳SCL，所述串行時鐘引腳SCL與電阻R2的一端相連接，所述電阻R2的另一端連接電源電壓VCC，引腳2接地，引腳3連接串行接口數據引腳SDA，所述串行接口數據引腳SDA與電阻R3的一端相連接，所述電阻R3的另一端連接所述電源電壓VCC；
引腳5接地，並與電容C6的一端相連接，引腳4連接所述電源電壓VCC，並與所述電容C6的另一端相連接。
進一步的，具體可參照圖4，單片機20包括C8051F330晶片，所述C8051F330晶片的引腳1連接時鐘MA，引腳2接地，並與電容C8的一端相連接；
引腳3分別與所述電容C8的另一端和電源電壓相連接；
引腳20與電容C3的一端相連接，所述電容C3的另一端接地，引腳19連接數據SLO。
進一步的，具體可參照圖5，半雙工通訊晶片30包括MAX485晶片，所述MAX485晶片的引腳2與引腳3均與RS485接口相連接，引腳1連接接收數據引腳RXD；
引腳4連接發送數據引腳TXD，引腳8連接電源電壓VCC，引腳5接地，引腳6和引腳7均與所述用戶端相連接。
其中，引腳6和引腳7均與用戶端相連接用戶端可以為上位機或電腦。
具體地，MU150晶片的串行時鐘引腳SCL和串行接口數據引腳SDA與24AA02晶片的串行時鐘引腳SCL和串行接口數據引腳SDA相連接。
MU150晶片的時鐘MA和數據SLO與C8051F晶片的時鐘MA和數據SLO相連接。
MU150晶片的電源電壓VCC和MAX485晶片的電源電壓VCC相連接，並且接地部分也相連接。
進一步的，還包括：
第一電壓轉換晶片，用於將第一直流電壓轉換成第二直流電壓，並為所述雙餘度編碼器供電。
這裡，第一電壓轉換晶片可以為5430晶片，第一電壓轉換晶片的結構圖具體可參照圖6，如圖6所示，5430晶片的引腳1與電容C5的一端相連接，電容C5的另一端分別與引腳8、二極體D1的陰極和電感L1的一端相連接，二極體D1的陽極接地，電感L1的另一端分別與電容C4的正極、電阻R1的一端和電源電壓VCC相連接，電容C4的負極接地，電阻R1的一端連接電源電壓VCC，電阻R1的另一端分別與電阻R4的一端和引腳4相連接，電阻R4的另一端接地。
引腳7分別與電容C7的一端和電源電壓相連接，電容C7的另一端分別與引腳6和地相連接；
引腳5與電阻R5的一端相連接，電阻R5的另一端連接電源電壓。
進一步的，還包括：
第二電壓轉換晶片，用於將所述第二直流電壓轉換成第三直流電壓，並為所述單片機供電。
這裡，第二電壓轉換晶片包括CON3晶片，第二電壓轉換晶片的結構圖具體可參照圖7，如圖7所示，CON3晶片的引腳1分別與地、電容C12的負極和電容C11的負極相連接，電容C12的正極與引腳2相連接，引腳2連接電源電壓，引腳3分別與電源電壓VCC和電容C11的正極相連接。
進一步的，第一直流電壓為直流電壓10至直流電壓30伏，所述第二直流電壓為直流電壓5伏，所述第三直流電壓為直流電壓3.3伏。
圖8為本實用新型實施例提供的編碼器結構示意圖。
參照圖8，編碼器包括多個雙餘度電路和碼盤。多個雙餘度電路分別設置在碼盤上。其中，設置在碼盤上的雙餘度電路的個數為兩個。
採用兩個完全獨立的雙餘度電路對碼盤進行讀數，且獨立輸出，可以提高輸出的穩定性。
當其中一個出現故障時，可以使用另一個，不需要拆下來進行更換，從而提高用戶體驗，即節省用戶的時間和減少用戶的成本。
本實用新型實施例提供了雙餘度電路和編碼器，包括數據採集晶片、單片機、外部存儲器和半雙工通訊晶片，數據採集晶片用於採集碼盤數據，並將碼盤數據發送給單片機；單片機用於將碼盤數據進行處理，得到角度值，並將角度值通過半雙工通訊晶片發送給用戶端；外部存儲器用於存儲數據採集晶片的參數數據，並且多個雙餘度電路分別設置在碼盤上，從而可以提高輸出的穩定性，以及提高用戶體驗。
本實用新型實施例所提供的電腦程式產品，包括存儲了程序代碼的計算機可讀存儲介質，所述程序代碼包括的指令可用於執行前面方法實施例中所述的方法，具體實現可參見方法實施例，在此不再贅述。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統和裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
另外，在本實用新型實施例的描述中，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
所述功能如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。
基於這樣的理解，本實用新型的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本實用新型各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
最後應說明的是：以上所述實施例，僅為本實用新型的具體實施方式，用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制，本實用新型的保護範圍並不局限於此，儘管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術範圍內，其依然可以對前述實施例所記載的技術方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型實施例技術方案的精神和範圍，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應所述以權利要求的保護範圍為準。