一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于數(shù)字輸入模塊設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模塊，數(shù)字輸入模塊包括依次順接的光電碼盤(1)、光電傳感器組件(2)、處理器(3)和接口電路(4)。本發(fā)明光電碼盤(1)產(chǎn)生光脈沖信號(hào)，利用光電傳感器組件(2)對(duì)光電碼盤(1)產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，處理器(3)判斷光電碼盤(1)轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速，根據(jù)光電碼盤(1)轉(zhuǎn)動(dòng)的方向，實(shí)現(xiàn)與之配套顯示器指示值加或減操作，該發(fā)明硬件接口連接方便，占外電路處理器資源少。
【專利說明】一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)字輸入模塊設(shè)計(jì)領(lǐng)域，涉及一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模 塊。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前電子儀器數(shù)字輸入模塊的數(shù)據(jù)調(diào)整方法主要有以下幾種：
[0003] -種是參考計(jì)算機(jī)小鍵盤的布局方式，數(shù)位轉(zhuǎn)換用左、右方向鍵調(diào)整，數(shù)字由鍵盤 直接鍵入；存在輸入面板按鍵多、數(shù)位切換不方便，按鍵長(zhǎng)期使用易失效的問題。
[0004] 第二種是采用四個(gè)方向鍵的輸入方式，左右方向鍵調(diào)整要改變的數(shù)位，上或下方 向鍵每按一次在當(dāng)前數(shù)位進(jìn)行加1或減1操作；存在輸入面板按鍵多、、輸入操作效率低的 問題。
[0005] 第三種是利用左右鍵加旋轉(zhuǎn)編碼器組成，用左右鍵調(diào)整數(shù)位，編碼器旋鈕順時(shí)針 或逆時(shí)針轉(zhuǎn)一步，當(dāng)前數(shù)位數(shù)字執(zhí)行加1或減1操作；存在數(shù)位切換不方便、按鍵長(zhǎng)期使用 易失效的問題。
[0006] 第四種是使用帶開關(guān)的編碼器，按動(dòng)編碼器轉(zhuǎn)動(dòng)軸一次，數(shù)位逆時(shí)針方向前進(jìn)一 位，如果當(dāng)前數(shù)位調(diào)整符處于顯示器最高位，則自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到顯示器的最低數(shù)位，再按動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 軸，數(shù)位繼續(xù)逆時(shí)針改變，執(zhí)行循環(huán)操作，在當(dāng)前數(shù)位上，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)編碼器一步，數(shù)位數(shù)字 加1，反之減1。存在輸入操作效率低的問題。
[0007] 綜上，當(dāng)前電子儀器輸入模塊的數(shù)據(jù)調(diào)整方法存在輸入面板按鍵多、數(shù)位切換不 方便、輸入操作效率低、按鍵易失效的問題，需要改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有電子儀器數(shù)字輸入模塊的輸入面板按鍵多、數(shù)位 切換不方便的問題。
[0009] 本發(fā)明提供一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模塊，該數(shù)字輸入模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，使用起來非常方便。
[0010] 本發(fā)明數(shù)字輸入模塊包括依次順接的光電碼盤、光電傳感器組件、處理器和接口 電路；其中；
[0011] 光電傳感器組件將光電碼盤產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)至處理器； [0012] 處理器根據(jù)接收到的電脈沖信號(hào)和相位判斷單位時(shí)間內(nèi)光電碼盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和 轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生三種輸出信號(hào)：
[0013] 根據(jù)光電碼盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向產(chǎn)生加減控制信號(hào)；
[0014] 單位時(shí)間內(nèi)光電碼盤產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)落入不同的脈沖區(qū)間，在不同輸出位 上產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)；
[0015] 一個(gè)計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生有效計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，則產(chǎn)生中斷信號(hào)；
[0016] 接口電路根據(jù)接收到輸出信號(hào)，通過接口電路內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)連接的儀器顯示 器進(jìn)行數(shù)字調(diào)整：
[0017] 當(dāng)加計(jì)數(shù)信號(hào)突然變成減計(jì)數(shù)信號(hào)或減計(jì)數(shù)信號(hào)突然變成加計(jì)數(shù)信號(hào)，，即光電 碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，此時(shí)，模塊內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)器清零，開始新方向的脈沖計(jì)數(shù)；
[0018] 將模塊輸出的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)分配至儀器顯示器各數(shù)位上，對(duì)特定數(shù)位上的數(shù)字執(zhí) 行加1或減1操作；
[0019] 中斷信號(hào)中斷儀器顯示器當(dāng)前操作，接收數(shù)字輸入模塊的數(shù)字輸入，改變一次儀 器顯示器某數(shù)位上的數(shù)字指示值。
[0020] 進(jìn)一步，所述光電碼盤為光電增量脈沖碼盤，光電增量脈沖碼盤輸出A、B兩相正 交光脈沖信號(hào)。
[0021] 本發(fā)明通過處理器根據(jù)光電碼盤產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)，判斷光電碼盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和 轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)儀器顯示器的數(shù)字調(diào)整，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)大大減少，利用很 少的器件，即可解決現(xiàn)有復(fù)雜結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1為本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的框架圖；
[0023] 圖2本利用發(fā)明進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)整的流程圖
[0024] 圖3本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的外封裝圖；
[0025] 圖4為本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0026] 圖5為本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖的側(cè)視圖；
[0027] 圖6為本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的光電傳感器組件輸出電脈沖信號(hào)的時(shí)序圖；
[0028] 圖7為本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的應(yīng)用舉例示意圖；
[0029] 圖8為本發(fā)明數(shù)字輸入模塊的主程序框圖；
[0030] 圖9為本發(fā)明單片機(jī)輸入端口的中斷服務(wù)程序框圖；
[0031] 圖10為本發(fā)明單片機(jī)500ms定時(shí)中斷服務(wù)程序框圖；
[0032] 圖11為處理本發(fā)明數(shù)字輸入模塊中斷時(shí)應(yīng)用舉例中斷服務(wù)程序框圖；
[0033] 圖12為應(yīng)用舉例的加法子程序框圖；
[0034] 圖13為應(yīng)用舉例的減法子程序框圖。
[0035] 1-光電碼盤，2-光電傳感器組件，3-處理器，4-接口電路，5-儀器顯示器，6-模塊 轉(zhuǎn)軸，7-線路板，8-外殼。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 一、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)
[0037] 參考圖1、圖2,一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模塊，包括依次順接的光電 碼盤1、光電傳感器組件2、處理器3和接口電路4 ;
[0038] 光電碼盤1產(chǎn)生光脈沖信號(hào)；光電傳感器組件2將光電碼盤1產(chǎn)生的光脈沖信號(hào) 轉(zhuǎn)換成符合處理器3需要的電脈沖信號(hào)；
[0039] 處理器3根據(jù)接收到的電脈沖信號(hào)和相位判斷單位時(shí)間內(nèi)光電碼盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向 和轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生輸出信號(hào)，輸出信號(hào)共有三種類型：
[0040] 第一種是加減控制信號(hào)，根據(jù)光電碼盤1的轉(zhuǎn)動(dòng)方向產(chǎn)生不同的加減控制信號(hào)： 光電碼盤1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生加計(jì)數(shù)信號(hào)，光電碼盤1逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生減計(jì)數(shù)信號(hào)；
[0041] 第二種是計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，光電碼盤1的轉(zhuǎn)速不同，單位時(shí)間內(nèi)光電碼盤1產(chǎn)生的光 脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)落入不同的脈沖區(qū)間，產(chǎn)生不同的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)；
[0042] 第三種是中斷信號(hào)，一個(gè)計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生有效計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)則產(chǎn)生中斷信 號(hào)；
[0043] 接口電路4根據(jù)接收到輸出信號(hào)，通過接口電路4內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)連接的儀器 顯示器5進(jìn)行數(shù)字調(diào)整 ：
[0044] 加計(jì)數(shù)信號(hào)對(duì)儀器顯示器5特定數(shù)位執(zhí)行加計(jì)數(shù)，減計(jì)數(shù)信號(hào)對(duì)儀器顯示器5特 定數(shù)位執(zhí)行減計(jì)數(shù)；
[0045] 當(dāng)加計(jì)數(shù)信號(hào)突然變成減計(jì)數(shù)信號(hào)或減計(jì)數(shù)信號(hào)突然變成加計(jì)數(shù)信號(hào)，說明光電 碼盤1轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，此時(shí)，模塊內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)器清零，開始新方向的脈沖計(jì)數(shù)；
[0046] 計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)對(duì)其對(duì)應(yīng)的儀器顯示器5特定數(shù)位上的數(shù)字執(zhí)行加1或減1操作；
[0047] 中斷信號(hào)中斷儀器顯示器5當(dāng)前操作，接收數(shù)字輸入模塊的數(shù)字輸入，改變一次 儀器顯示器5某數(shù)位上的數(shù)字指示值。
[0048] 進(jìn)一步，參考圖3、圖4和圖5,光電碼盤1通過光電碼盤1內(nèi)部的旋鈕旋接于模塊 轉(zhuǎn)軸6上，模塊轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，依靠光電碼盤1的通透和遮擋光信號(hào)特性產(chǎn)生光脈沖信號(hào)；
[0049] 光電碼盤1洽入到一個(gè)光電傳感器組件2的縫隙，光電傳感器組件2和處理器3、 接口電路4焊接在一塊線路板7上；
[0050] 接口電路4通過輸出電纜線外接儀器顯示器，實(shí)現(xiàn)儀器顯示器5數(shù)字的調(diào)整；
[0051] 用一外殼8將上述各元器件緊固封裝。
[0052] 圖5中可看出，模塊轉(zhuǎn)軸6獨(dú)立，和光電傳感器組件2無接觸。從而模塊轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn) 動(dòng)靈活、操作方便，而且磨損小、使用壽命長(zhǎng)。
[0053] 二、下面具體闡述數(shù)字輸入模塊的數(shù)字調(diào)整原理。
[0054] 本發(fā)明光電碼盤1選用光電增量脈沖碼盤（以下簡(jiǎn)稱碼盤），光電增量脈沖碼盤的 分辨率為600P/r (脈沖每轉(zhuǎn)），光電增量脈沖碼盤輸出A、B兩相正交光脈沖信號(hào)（以下簡(jiǎn) 稱脈沖）；處理器3為單片機(jī)。
[0055] 計(jì)數(shù)脈沖輸出線的常態(tài)信號(hào)為高電平脈沖，有效信號(hào)為負(fù)脈沖，脈沖寬度為 200ms ;中斷申請(qǐng)信號(hào)常態(tài)為高電平，有中斷時(shí)輸出負(fù)脈沖，脈沖寬度為10ms。
[0056] 模塊的輸出接口共18根電纜線，1根為數(shù)字輸入模塊的電源線，1根為公共地線，1 根為外殼屏蔽線；1為根增/減信號(hào)線，1根為中斷信號(hào)線，13根為信號(hào)線，即計(jì)數(shù)脈沖輸出 線。
[0057] 結(jié)合表1，單片機(jī)以500ms為時(shí)間單位對(duì)光電增量脈沖碼盤輸出的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)， 如果計(jì)數(shù)過程中光電增量脈沖碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，從改變那一刻起，自動(dòng)舍棄原來的計(jì)數(shù) 值，重新開始計(jì)數(shù)。數(shù)字輸入模塊以50個(gè)脈沖為間隔步長(zhǎng)，當(dāng)500ms內(nèi)計(jì)數(shù)脈沖數(shù)（P)不 足10個(gè)時(shí)，處理器不響應(yīng)，儀器顯示器無變化；當(dāng)500ms內(nèi)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)光電增量脈沖碼盤， 計(jì)數(shù)脈沖數(shù)（P)多于10個(gè)脈沖時(shí)，處理器根據(jù)脈沖個(gè)數(shù)落入的間隔，在相應(yīng)的信號(hào)線輸出 一個(gè)脈寬200ms計(jì)數(shù)負(fù)脈沖，同時(shí)中斷信號(hào)線產(chǎn)生一個(gè)10ms負(fù)脈沖中斷信號(hào)，增/減信號(hào) 線輸出高電平，從而儀器顯示器的數(shù)值執(zhí)行加1計(jì)數(shù)。若500ms內(nèi)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)光電增量脈 沖碼盤，達(dá)到有效脈沖數(shù)時(shí)，并在相應(yīng)的信號(hào)線產(chǎn)生脈寬200ms的計(jì)數(shù)負(fù)脈沖，中斷信號(hào)線 產(chǎn)生一個(gè)10ms負(fù)脈沖中斷信號(hào)，則儀器顯示器的數(shù)值執(zhí)行減1計(jì)數(shù)。
[0058] 各信號(hào)線輸出脈沖與碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度的關(guān)系如表1所示。
[0059] 表1各信號(hào)線輸出脈沖與光電增量脈沖碼盤轉(zhuǎn)動(dòng)速度關(guān)系
[0060]

【權(quán)利要求】
1. 一種調(diào)整電子儀器顯示值的數(shù)字輸入模塊，其特征是，模塊包括依次順接的光電碼 盤（1)、光電傳感器組件（2)、處理器（3)和接口電路⑷；其中； 光電傳感器組件（2)將光電碼盤（1)產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)至處理器 ⑶； 處理器根據(jù)接收到的電脈沖信號(hào)和相位判斷單位時(shí)間內(nèi)光電碼盤（1)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和 轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生三種輸出信號(hào)： 根據(jù)光電碼盤（1)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向產(chǎn)生加減控制信號(hào)； 單位時(shí)間內(nèi)光電碼盤（1)產(chǎn)生的光脈沖信號(hào)個(gè)數(shù)落入不同的脈沖區(qū)間，在不同輸出位 上產(chǎn)生計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)； 一個(gè)計(jì)數(shù)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生有效計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，則產(chǎn)生中斷信號(hào)； 接口電路（4)根據(jù)接收到輸出信號(hào)，通過接口電路（4)內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)連接的儀器 顯示器（5)進(jìn)行數(shù)字調(diào)整： 光電碼盤（1)轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變，此時(shí)，模塊內(nèi)的脈沖計(jì)數(shù)器清零，開始新方向的脈沖計(jì) 數(shù)； 將數(shù)字輸入模塊輸出的計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)分配至儀器顯示器（5)各數(shù)位上，對(duì)特定數(shù)位上 的數(shù)字執(zhí)行加1或減1操作； 中斷信號(hào)中斷儀器顯示器（5)當(dāng)前操作，接收數(shù)字輸入模塊的數(shù)字輸入，改變一次儀 器顯示器（5)某數(shù)位上的數(shù)字指示值。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)字輸入模塊，其特征是，所述光電碼盤（1)為光電增量脈沖碼 盤，光電增量脈沖碼盤輸出A、B兩相正交光脈沖信號(hào)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK104090506SQ201410268743
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】孫朝斌, 孫漢明, 沈小青, 葉玲玲, 張建飛, 顧衛(wèi)紅, 楊洋, 劉佳佳, 郭海生 申請(qǐng)人:中國人民解放軍63680部隊(duì)