基于FPGA的光電編碼器信號(hào)處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、光電編碼器作為一種高精度的測(cè)角、測(cè)速傳感器，已普遍應(yīng)用于各種工業(yè)控制領(lǐng)域中如角度測(cè)量、長(zhǎng)度測(cè)量、速度測(cè)量、位置測(cè)量、同步控制等，它具有精度高、響應(yīng)快、性能穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點(diǎn)。
　　 目前對(duì)光電式編碼器的信號(hào)處理主要采用專用的計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)板卡實(shí)現(xiàn)，但是在某些沒有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)而又須對(duì)回轉(zhuǎn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，又無法使用，因此非常有必要研究開發(fā)光電編碼器的二次儀表。
　　 論文研究了基于FPGA技術(shù)的光電編碼器信

2、號(hào)處理系統(tǒng)，使用一片Altera公司的CycloneⅡ系列的EP2C5T144c8-FPGA芯片作為主芯片，盡可能的做到系統(tǒng)最小化的同時(shí)完成對(duì)信號(hào)采集、倍頻、辨向、計(jì)數(shù)、鎖存、信號(hào)處理、顯示及傳輸?shù)裙δ堋?br>　　 完成了ProtelDXP硬件電路設(shè)計(jì)；簡(jiǎn)要討論了編碼器減震電路的設(shè)計(jì)以及光柵信號(hào)多倍頻的兩種方法；基于Quartusll軟件的FPGA內(nèi)部的信號(hào)處理電路設(shè)計(jì)及Verilog HDL語言的混合設(shè)計(jì)；用C語言實(shí)現(xiàn)了對(duì)Nios

3、ll軟核的程序設(shè)計(jì)；基于Visual Basic設(shè)計(jì)了上位機(jī)接收程序；最后基于LabView軟件完成了故障保護(hù)器運(yùn)轉(zhuǎn)性能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)。
　　 基于Simulator Tool對(duì)信號(hào)處理電路進(jìn)行了前仿真，并通過硬件實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)編碼器正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)，證明了方法的正確性及系統(tǒng)的可行性；通過系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)完成了LCD數(shù)據(jù)顯示并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并通過串口通信將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送至上位機(jī)顯示、保存；構(gòu)建了故障保護(hù)器運(yùn)轉(zhuǎn)性能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，對(duì)轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)