一种磁编码器电子凸轮控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及自动化机械设备，特别涉及一种电子凸轮控制器。
【背景技术】
[0002]市场上现有的电子凸轮，以旋转变压器，或光电编码器作为角度传感器。旋转变压器因其本身价格高，体积大，解码复杂，一般需要专用解码芯片。而光电编码器因其耐环境差，容易受到电磁干扰，寿命短的特点。如南京埃斯顿自动化股份有限公司生产一种冲床用电子凸轮，其内部采用DSP作为控制器，带旋转变压器解码或光电编码器，由于其使用DSP作为控制器，旋转变压器作为角度传感器，因此其体积过大且成本较高，在工作较恶劣的情况下，其旋转变压器容易受到干扰且寿命较短。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对上述现有技术，提出一种磁编码器电子凸轮控制器，减小电磁干扰对其的影响并缩小控制器的体积。
[0004]技术方案:一种磁编码器电子凸轮控制器，包括单片机，分别连接所述单片机的磁编码器、液晶显示单元、数码管显示单元、跑马灯单元、电源、存储单元、按键输入单元以及单片机输入输出接口 ；其中，所述磁编码器包括角度传感器芯片AS5040、圆盘形单面双极磁铁以及转轴，所述转轴穿过圆盘形单面双极磁铁并垂直固定在角度传感器芯片AS5040的中央位置，所述圆盘形单面双极磁铁能够围绕转轴转动；所述单片机输入输出接口用于连接外部伺服电机或步进电机。
[0005]作为本发明的优选方案，在所述单片机和单片机输入输出接口之间设有光耦合器。
[0006]有益效果:本实用新型的磁编码器电子凸轮控制器具有角速度值/角度值显示，顶点定位，凸轮设定，生产计数到达输出，下死点设定，角度传感器正/反转设定，系统参数密码保护，系统异常报警等功能，其不仅有电子凸轮的功能。尤其采用磁编码器大大降低成本，而且性能可靠耐环境强。采用数码管和OLED显示屏，更加适合现场环境，使客户更容易接受。其中，磁编码器包括角度传感器芯片AS5040、圆盘形单面双极磁铁以及转轴，芯片内集成了整合式霍尔元件、模拟前段和数据信号处理功能，霍尔元件围绕芯片中央位置分布，并产生一个表征芯片表面磁场的电压，通过和旋转的双极磁铁配合，采用旋转电流霍尔技术，从而能够检测出芯片表面的磁场分布，经运算后获得角度信息。此种磁编码器由于采用无接触式的检测方法，具有耐环境好以及可靠性高的特点，能够耐受磁铁位置偏离，因此适用于工作环境恶劣的场所，具有寿命长的优点。
【附图说明】
[0007]图1为磁编码器电子凸轮控制器结构示意图；
[0008]图2是磁编码器结构示意图。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
[0010]如图1所述，一种磁编码器电子凸轮控制器，包括单片机，分别连接单片机的磁编码器、液晶显示单元、数码管显示单元、跑马灯单元、电源、存储单元、按键输入单元以及单片机输入输出接口。如图2所示，磁编码器包括角度传感器芯片AS5040、圆盘形单面双极磁铁以及转轴。转轴穿过圆盘形单面双极磁铁并垂直固定在角度传感器芯片AS5040的中央位置，圆盘形单面双极磁铁能够围绕转轴转动；单片机输入输出接口用于连接外部伺服电机或步进电机。
[0011]其中，单片机采用ST公司的SMT32F103R8T6，它是一款32位ARM单片机，不但运算速度快，集成功能强大，而且价格便宜，在单片机和单片机输入输出接口之间设有光耦合器，连接单片机输入端引脚的光耦合器的型号采用型号为PC817线性光耦，连接单片机输出端引脚的光耦合器型号采用CM0S04010。磁编码器通的角度传感器芯片AS5040过SPI串行接口与单片机相连，该磁编码器具有结构简单，成本极低，对环境无特殊要求，抗干扰能力强，工作可靠的优点。数码管单元采用共阴极数码管，阳极由单片机端口加限流电阻连接，阴极由芯片74LS145驱动。跑马灯单元由数码管8个复用管脚经芯片74LS574给另外一片74LS145驱动。电源的输入为24V直流电，经芯片TD1501转换为输出5V直流电给部分电路供电，再经过芯片AMS1117转化为3.3V供给单片机使用。
[0012]在该电子凸轮控制中，通过按键输入设定各通道凸轮工作的顶点位和下死点位以及磁编码器的正/反转设定。根据设定，单片机输出驱动信息到外部的伺服电机或步进电机，从而控制凸轮部件的运动。磁编码器作为角度传感器，其角度分辨率可以达到I度，用于检测凸轮的绝对角度值并进行信号滤波后获得精确的角度值。单片机对磁编码器输出的角度值变化进行计数以算出凸轮角速度，并对该角速度值进行去抖。数码管显示单元为动态显示，用于接收单片机的输出信号后显示凸轮角速度，频率100HZ。跑马灯单元包括36个角度指示灯，用于根据凸轮角度值算出该显示的灯，并动态显示，频率1000Hz，以此明显的显示出凸轮的转动实时位置，其角度显示为0-359度。同时，检测得到的角速度和角度值还动态直观的显示在与单片机连接的液晶显示单元上，液晶显示单元采用OLED显示屏。
[0013]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种磁编码器电子凸轮控制器，其特征在于:包括单片机，分别连接所述单片机的磁编码器、液晶显示单元、数码管显示单元、跑马灯单元、电源、存储单元、按键输入单元以及单片机输入输出接口 ；其中，所述磁编码器包括角度传感器芯片AS5040、圆盘形单面双极磁铁以及转轴，所述转轴穿过圆盘形单面双极磁铁并垂直固定在角度传感器芯片AS5040的中央位置，所述圆盘形单面双极磁铁能够围绕转轴转动；所述单片机输入输出接口用于连接外部伺服电机或步进电机。
2.根据权利要求1所述的一种磁编码器电子凸轮控制器，其特征在于:在所述单片机和单片机输入输出接口之间设有光耦合器。
【专利摘要】本实用新型公开的一种磁编码器电子凸轮控制器包括单片机，分别连接单片机的磁编码器、液晶显示单元、数码管显示单元、跑马灯单元、电源、存储单元、按键输入单元以及单片机输入输出接口。其中，磁编码器包括角度传感器芯片AS5040、圆盘形单面双极磁铁以及转轴，转轴穿过圆盘形单面双极磁铁并垂直固定在角度传感器芯片AS5040的中央位置，圆盘形单面双极磁铁能够围绕转轴转动。采用该种磁编码器大大降低成本，而且性能可靠耐环境强。采用数码管和OLED显示屏，更加适合现场环境，使客户更容易接受。
【IPC分类】G05B19-042
【公开号】CN204536822
【申请号】CN201520243745
【发明人】郭俊
【申请人】南京泽荣自动化系统有限责任公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月21日