基于FPGA的光電編碼器信號處理系統(tǒng)的研究.pdf

1、光電編碼器作為一種高精度的測角、測速傳感器，已普遍應用于各種工業(yè)控制領域中如角度測量、長度測量、速度測量、位置測量、同步控制等，它具有精度高、響應快、性能穩(wěn)定可靠等顯著優(yōu)點。
　　 目前對光電式編碼器的信號處理主要采用專用的計算機計數(shù)板卡實現(xiàn)，但是在某些沒有計算機系統(tǒng)而又須對回轉系統(tǒng)的轉角與轉速進行實時監(jiān)控的測控現(xiàn)場，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技術的光電編碼器信

2、號處理系統(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)最小化的同時完成對信號采集、倍頻、辨向、計數(shù)、鎖存、信號處理、顯示及傳輸?shù)裙δ堋?br>　　 完成了ProtelDXP硬件電路設計；簡要討論了編碼器減震電路的設計以及光柵信號多倍頻的兩種方法；基于Quartusll軟件的FPGA內(nèi)部的信號處理電路設計及Verilog HDL語言的混合設計；用C語言實現(xiàn)了對Nios

3、ll軟核的程序設計；基于Visual Basic設計了上位機接收程序；最后基于LabView軟件完成了故障保護器運轉性能實驗系統(tǒng)平臺的軟件設計。
　　 基于Simulator Tool對信號處理電路進行了前仿真，并通過硬件實驗實現(xiàn)了對編碼器正反轉計數(shù)，證明了方法的正確性及系統(tǒng)的可行性；通過系統(tǒng)實驗完成了LCD數(shù)據(jù)顯示并對實驗數(shù)據(jù)進行分析，并通過串口通信將實驗數(shù)據(jù)傳送至上位機顯示、保存；構建了故障保護器運轉性能實驗系統(tǒng)，對轉角、轉