पूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक शाफ्ट एनकोडर का बस इंटरफ़ेस कर सकते हैं

पूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक शाफ्ट एनकोडर का बस इंटरफ़ेस कर सकते हैं

1 परिचय निरपेक्ष फोटोइलेक्ट्रिक शाफ्ट एंगल एनकोडर एक डिजिटल कोण मापने वाला उपकरण है जो वास्तविक समय में घूर्णन शाफ्ट के कोणीय स्थिति और कोणीय वेग को मापता है। यह शाफ्ट कोण की जानकारी को डिग्री, मिनट और सेकंड के रूप में डिजिटल कोड में परिवर्तित करता है, और बस कनेक्शन वास्तविक समय के माप का एहसास कर सकता है। इसमें उच्च कार्य विश्वसनीयता, मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता, उच्च परिशुद्धता, पावर-ऑफ मेमोरी और इतने पर के फायदे हैं। यह व्यापक रूप से डिजिटल माप ट्रैकिंग और पोजिशनिंग सिस्टम जैसे शूटिंग रेंज उपकरण, डिजिटल थियोडोलाइट, रडार और कुछ बड़े सैन्य उपकरणों में उपयोग किया जाता है।
इन व्यावहारिक अनुप्रयोग नियंत्रण प्रणालियों में, प्रत्येक सबसिस्टम के सेंसर और डिटेक्टरों के विभिन्न डेटा संरचनाओं के कारण, निरपेक्ष फोटोइलेक्ट्रिक शाफ्ट एनकोडर विभिन्न आंतरिक डेटा संचार विधियों का उपयोग करेंगे, जिनमें मुख्य रूप से RS232, rs485 / 488 सीरियल पोर्ट, समानांतर पोर्ट, आदि शामिल हैं। । हालांकि, विशिष्ट इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में, उपरोक्त संचार विधियां अक्सर संचरण दूरी और संचार दर से सीमित होती हैं। हाल के वर्षों में, सीरियल संचार तेजी से विकसित हुआ है, और विभिन्न प्रकार के नियंत्रण प्रणाली क्षेत्र बस के रूप सामने आए हैं। कैन बस सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले सबसे व्यापक में से एक है। यह नियंत्रक स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क बस का संक्षिप्त नाम है और वितरित नियंत्रण और वास्तविक समय नियंत्रण के लिए एक प्रभावी समर्थन है। सीरियल कम्युनिकेशन नेटवर्क। कैन बस के उच्च प्रदर्शन, उच्च विश्वसनीयता और अद्वितीय डिजाइन के कारण, यह घर और विदेश में सबसे लोकप्रिय और वास्तविक समय फील्ड बस बन गया है। नियंत्रण प्रणाली में आंतरिक संचार विधियों का विकास और परिवर्तन एन्कोडर को कोणीय विस्थापन और कोणीय वेग को मापने के लिए उपयोग किया जाता है जो संपूर्ण नियंत्रण प्रणाली के फील्डबस डिजाइन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक बस इंटरफ़ेस प्रदान करता है।
2 एनकोडर कार्य सिद्धांत और डेटा ट्रांसमिशन
2.1 कार्य सिद्धांत एनकोडर में दो भाग होते हैं: एक डेटा अधिग्रहण डिवाइस और एक डेटा प्रोसेसिंग डिवाइस। संरचनात्मक ब्लॉक आरेख 1 में दिखाया गया है। सिंगल चिप माइक्रो कंप्यूटर एनकोडर सर्किट सिस्टम का मुख्य भाग है। एनकोडर सिग्नल (मोटे कोड, मीडियम फाइन कोड, फाइन कोड) को इकट्ठा करने के बाद, यह फाइन कोड, कोड चैनल सुधार, डिजिटल जोड़, इलेक्ट्रिक शून्य समायोजन, सॉफ्टवेयर प्रोसेसिंग जैसे डिग्री, मिनट और दूसरा रूपांतरण, और अंत में प्रदर्शन और अंत में प्रदर्शन और प्रदर्शन द्वारा विभाजित है। नियंत्रण प्रणाली के साथ इंटरफ़ेस का एहसास करें।
2.2 डेटा ट्रांसमिशन एनकोडर और नियंत्रण प्रणाली के बीच डेटा ट्रांसमिशन का उपयोग समानांतर और सीरियल दोनों मोड दोनों में किया जा सकता है। समानांतर ट्रांसमिशन समानांतर पोर्ट के माध्यम से डेटा प्रसारित करता है। प्रत्येक डेटा को डेटा केबल के एक कोर की आवश्यकता होती है। उदाहरण के लिए, 24-बिट एनकोडर के लिए 24-कोर केबल की आवश्यकता होती है। इसलिए, उपयोग स्थान सीमित है, और यह केवल छोटी दूरी के संचरण और विशेष आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है। अवसर। सीरियल ट्रांसमिशन में, डेटा जानकारी को एक मुड़ जोड़ी के माध्यम से क्रमिक रूप से प्रसारित किया जाता है, और त्रुटि सुधार जैसे कार्यों को लागू करने के लिए विभिन्न संचार प्रोटोकॉल के अनुसार अतिरिक्त बिट्स जोड़े जाते हैं। इस फ़ंक्शन को डेटा बस सिस्टम तक बढ़ाया जा सकता है। सीरियल ट्रांसमिशन में कम तार, कम हार्डवेयर, कम लागत, लंबी ट्रांसमिशन दूरी और सुरक्षित और विश्वसनीय डेटा होते हैं।

2.3 प्रस्तावित एनकोडर विभिन्न क्षेत्र बसों की व्यापक तुलना में बस इंटरफ़ेस कर सकते हैं, कैन बस के आधार पर संचार प्रणाली में कई उत्कृष्ट विशेषताएं हैं: डेटा सिग्नल अंतर वोल्टेज द्वारा प्रेषित होता है; बस ट्रांसमिशन माध्यम मुड़ जोड़ी, समाक्षीय केबल और ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग कर सकता है; मल्टी-मास्टर मोड, लचीले संचार मोड में काम कर सकते हैं; पॉइंट-टू-पॉइंट, पॉइंट-टू-मल्टीपॉइंट और ग्लोबल ब्रॉडकास्ट मोड में डेटा प्रसारित और प्राप्त कर सकते हैं; विभिन्न वास्तविक समय की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए नेटवर्क पर नोड जानकारी को अलग-अलग प्राथमिकताओं में विभाजित किया जा सकता है; गैर-विनाशकारी बस मध्यस्थता प्रौद्योगिकी; डेटा शॉर्ट फ्रेम संरचना को अपनाता है, प्रत्येक फ्रेम 8bte है, और डेटा त्रुटि दर कम है; संचार प्रोटोकॉल में डेटा लिंक लेयर के मैक सबलेयर में सख्त त्रुटि का पता लगाने की क्षमता है; इसमें अंतर्राष्ट्रीय मानक और अच्छे खुलेपन हैं। इसलिए, फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम के आंतरिक संचार मोड के परिवर्तन में, कैन बस का उपयोग डेटा संचार बस संरचना के रूप में किया जाता है, और फिर एनकोडर कैन बस इंटरफ़ेस प्रस्तावित है।

3 एनकोडर का अनुप्रयोग फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम में बस इंटरफ़ेस कर सकता है
3.1 एनकोडर का उपयोग फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम की स्थिति का पता लगाने के लिए किया जाता है। पूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक एक्सिस एनकोडर फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम में फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम के अज़ीमुथ और पिच कोण को मापने के लिए एक सेंसर है। फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम की आंतरिक बस संरचना कैन बस संचार विधि में बदल जाती है। कैन बस इंटरफ़ेस में लचीले इंटरफ़ेस और लाइन सेविंग की विशेषताएं हैं। इसी समय, इसमें एक माइक्रोप्रोसेसर है और इसका उपयोग सिस्टम में एक बुद्धिमान नोड के रूप में किया जा सकता है ताकि बुद्धिमान नियंत्रण प्राप्त करने के लिए सीधे अन्य उपकरणों पर दूरस्थ फ्रेम भेजने के लिए। चित्रा 2 कैन बस के आधार पर फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम का एक संचार संरचना आरेख है। फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम कई संचार विधियों के समानांतर संरचना के बजाय कैन बस की एक एकल सीरियल बस संरचना का उपयोग करता है। दो फोटोइलेक्ट्रिक एन्कोडर्स द्वारा मापे गए अज़ीमुथ और पिच कोणों को बस के माध्यम से मुख्य नियंत्रण मशीन में भेजा जाता है, और मुख्य नियंत्रण मशीन तदनुसार डेटा को संसाधित करती है। बस नियंत्रण सर्वो नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से, सभी उप-सिस्टम को एक साथ मुड़ जोड़े की एक जोड़ी द्वारा जोड़ा जा सकता है, जो सिस्टम वायरिंग को सरल करता है, समग्र सिस्टम बस उपयोग, वास्तविक समय डेटा ट्रांसमिशन और सिस्टम स्केलेबिलिटी, और बिट त्रुटि में सुधार करता है दर बहुत कम है।

3.2 एनकोडर नोड बस इंटरफ़ेस हार्डवेयर रचना कर सकते हैं
कैन बस इंटरफ़ेस मुख्य रूप से एकल चिप माइक्रो कंप्यूटर से बना है, बस नियंत्रक, बस चालक और फोटोइलेक्ट्रिक अलगाव हार्डवेयर कर सकते हैं। CAN बस संचार इंटरफ़ेस का विशिष्ट सर्किट चित्र 3 में दिखाया गया है।

सिंगल-चिप कंप्यूटर Intel80C196KC का चयन करता है, जो 16-बिट एम्बेडेड माइक्रोकंट्रोलर है, जो जटिल वास्तविक समय नियंत्रण अवसरों के लिए अधिक उपयुक्त है। यह एनकोडर के डेटा प्रोसेसिंग और कैन बस नोड के आरंभीकरण के लिए भी जिम्मेदार है। CAN कंट्रोलर बस और होस्ट कंप्यूटर (कंट्रोल कंप्यूटर) के बीच डेटा संचार इंटरफ़ेस का एहसास करने के लिए फिलिप्स सेमीकंडक्टर के SJA1000 का चयन कर सकता है, CAN2.0A और CAN2.0B प्रोटोकॉल का समर्थन करता है, एक विस्तारित 64-बाइट प्राप्त बफर है, और पहले-पहले-पहले का समर्थन करता है। -आउट (FIFO) सिद्धांत, 11-बिट और 29-बिट पहचान कोड का समर्थन करें, 1Mbps तक संचार बिट दर, बेसिककैन मोड और पेलिकन मोड में काम कर सकते हैं। कैन बस ड्राइवर फिलिप्स TJA1050 का चयन करता है, जो एक हाई-स्पीड कैन ड्राइवर है, जो कैन कंट्रोलर और फिजिकल बस के बीच इंटरफ़ेस प्रदान करता है, कैन बस के डिफरेंशियल ट्रांसमिशन और रिसेप्शन कार्यों का एहसास करता है, और एक विस्तृत कॉमन मोड रेंज है मजबूत विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप अंतर प्राप्त क्षमता के तहत, इनपुट स्तर 3.3V उपकरणों के साथ संगत है, और अनपेक्षित नोड्स बस के साथ हस्तक्षेप नहीं करेंगे। TJA1050 में शामिल होने से उच्च गति वाले डेटा संचार सुनिश्चित हो सकता है। सुरक्षा और बेहतर जामिंग क्षमता के लिए, TJA1050 अच्छे सममित प्रदर्शन विशेषताओं का उपयोग, अलग-अलग टर्मिनलों का उपयोग करें। 30pf के दो छोटे कैपेसिटर CANH और CANL और जमीन के बीच समानांतर में जुड़े हुए हैं, जो बस में उच्च आवृत्ति हस्तक्षेप और विद्युत चुम्बकीय विकिरण को रोकने के लिए एक निश्चित क्षमता को फ़िल्टर कर सकते हैं। सिस्टम की एंटी-इंटरफेरेंस क्षमता को और बेहतर बनाने के लिए, एक हाई-स्पीड ऑप्टोकॉपर 6N137 का उपयोग CAN कंट्रोलर SJA1000 के बीच किया जाता है और CAN चालक TJA1050 को गैल्वेनिक अलगाव को प्राप्त करने के लिए एक अलगाव सर्किट बनाने के लिए TJA1050 को चालक किया जाता है। 6N137 के दोनों किनारों पर बिजली की आपूर्ति VCC और VDD पूरी तरह से अलग -थलग हैं, जो एक ही समय में सर्किट को रोक सकते हैं, दो 120 ant बस प्रतिबाधा मिलान प्रतिरोधों को बस के दोनों सिरों पर जोड़ा जाना चाहिए।

3.3 नोड सॉफ्टवेयर डिज़ाइन पूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक एक्सिस एनकोडर की कोण जानकारी (डिग्री, मिनट और सेकंड) कैन कंट्रोलर से कैन बस या कैन बस से कैन से कैन से स्वचालित रूप से SJA1000 बस कंट्रोलर द्वारा स्वचालित रूप से बफर प्राप्त करने के लिए भेजा जाता है। इसका कैन बस इंटरफ़ेस संचार कार्यक्रम इनिशियलाइज़ेशन सबप्रोग्राम से बना है, सबप्रोग्राम भेजना और सबप्रोग्राम प्राप्त करना है। पहले वास्तविक सिस्टम की जरूरतों के अनुसार कैन बस वर्किंग मोड का चयन करें। यहां, पेलिकन मोड, 12MHz क्रिस्टल ऑसिलेटर का चयन करें, बस डेटा ट्रांसमिशन दर 500kbits / s पर सेट है, प्रत्येक बस नोड को सामान्य संचार सुनिश्चित करने के लिए समान डेटा ट्रांसमिशन दर निर्धारित करनी चाहिए। निर्धारित करें कि SJA1000 और MCU के बीच का भौतिक संबंध विश्वसनीय है, और फिर SJA1000 नियंत्रक को इनिशियलाइज़ करें। SJA1000 रीसेट मोड में, प्रत्येक रजिस्टर की प्रारंभिक स्थिति सेट करें। आरंभीकरण प्रवाह चार्ट को चित्र 4 में दिखाया गया है। डेटा का संचरण और रिसेप्शन भेजने वाले सबरूटीन और प्राप्त सबरूटीन द्वारा पूरा किया जाता है। संदेश आईडी नोड डेटा के प्रवाह को निर्धारित करता है। डेटा भेजते समय, संदेश आईडी रिसेप्शन फ्लैग बिट सेगमेंट का सेटिंग सिद्धांत है: नोड की संबंधित आईडी जिसे प्राप्त करने की आवश्यकता है, वह 0 है और शेष बिट्स 1. हैं। डेटा प्राप्त करते समय, यह विपरीत है। यह आईडी द्वारा आंका जाता है कि क्या यह जानकारी स्वयं भेजी जाती है। यह प्राप्त होता है, फ़िल्टर नहीं किया जाता है।
4। निष्कर्ष
एक फील्ड-स्तरीय संचार बस के रूप में, कैन बस में उच्च विश्वसनीयता और लागत प्रदर्शन है। कैन बस इंटरफ़ेस के साथ पूर्ण फोटोइलेक्ट्रिक शाफ्ट एनकोडर नियंत्रण प्रणालियों में उपयोग के लिए अधिक लचीला बनाता है।
यह लेख अभिनव है: एनकोडर का कैन बस इंटरफ़ेस और फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग सिस्टम में इसके एप्लिकेशन को