基于單片機與旋轉編碼器的閉環(huán)線(xiàn)速度控制系統

　　工作時(shí)，當收線(xiàn)電機帶動(dòng)電纜運動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)旋轉編碼器的主動(dòng)輪旋轉，從而旋轉編碼器旋轉，輸出脈沖。該脈沖送入光電耦合器，進(jìn)行隔離、整形、電平轉換，送給AT89C51的12腳，外部中斷INTO進(jìn)行脈沖計數。每接收到一個(gè)脈沖，單片機執行外部中斷INT0子程序一次，脈沖計數存儲器加1。例如，每間隔1 s讀取一次，從而可以根據計數脈沖的個(gè)數，與標準脈沖數比較，因此，可以判斷當前線(xiàn)速度的大小。

　　線(xiàn)速度的計算方法如下：

　　例如，要求線(xiàn)速度V為0.1 m/s。

　　旋轉編碼器每秒輸出脈沖數=V·Np/C

　　其中：C為旋轉編碼器主動(dòng)輪周長(cháng)(單位：m)。所以，線(xiàn)速度為O.1 m/s時(shí)，旋轉編碼器每秒輸出標準脈沖數=0.1×1000/0.5=200個(gè)/s。

　　3 軟件設計

　　在定時(shí)器中斷中運行，在計時(shí)子程序中，每秒執行一次。即查詢(xún)每秒收到的脈沖數是否與標準脈沖相同。該線(xiàn)速度控制子程序如圖3所示。

　　首先，讀脈沖計數存儲器的數值，與標準脈沖數比較，等于標準脈沖，脈沖計數存儲器數值清零，說(shuō)明此時(shí)走線(xiàn)速度等于標準速度;若大于標準脈沖數，說(shuō)明線(xiàn)速度大于標準線(xiàn)速度，因此，必須使調速器給定值減1，使得收線(xiàn)電機轉速減低;若小于標準脈沖數，說(shuō)明線(xiàn)速度小于標準線(xiàn)速度，必須使調速器給定值加1，使得收線(xiàn)電機轉速增加，從而形成閉環(huán)線(xiàn)速度控制反饋系統，控制收線(xiàn)電機旋轉速度，使得線(xiàn)速度保持恒定。

　　4 結語(yǔ)

　　根據電纜成纜機的工藝要求，設計了單片機與旋轉編碼器組成的閉環(huán)線(xiàn)速度控制系統，并給出了主要控制程序的設計方法。還可以通過(guò)軟件實(shí)現線(xiàn)纜走線(xiàn)長(cháng)度的檢測以及運行時(shí)間的計算等功能，并通過(guò)顯示屏顯示出來(lái)。上述線(xiàn)速度控制系統已成功應用在實(shí)際的技術(shù)改造中，為企業(yè)節約了近百萬(wàn)元的技術(shù)改造資金。結果表明，該系統具有運行穩定可靠、電路簡(jiǎn)單、測量精度較高、成本低等特點(diǎn)，完全滿(mǎn)足電纜生產(chǎn)工藝要求，其簡(jiǎn)潔的電路設計和典型的控制方法具有較高的參考價(jià)值。