請教如何使用光電計數(shù)確定電機位置

ID:773929 · 發(fā)表于 2024-10-12 15:27

各位師傅，老板要求用一個光電傳感器+電機+齒輪控制滑軌上的滑塊來回運動，通俗點就是類似編碼器一樣的裝置，要求滑塊可以到指定位置，目前思路是利用正反轉(zhuǎn)輸出IO做正反轉(zhuǎn)反饋，以此來確定光電計數(shù)是否應(yīng)該加或減，以下是一些疑惑的地方：

1.這個雖然不是編碼器，但定義計數(shù)值變量的時候要不要考慮正負？
2.電機齒輪上只有5個齒，光電輸入中斷應(yīng)該設(shè)置為上升沿觸發(fā) 還是上升沿+下降沿觸發(fā)？
3.滑軌開端有一個行程開關(guān)，我想將其作用到滑塊歸零設(shè)置上，但領(lǐng)導建議作為出軌報警功能，哪一個更好？

這個電機是帶有剎車的。

還請問各位師傅我這個思路可行嗎，或者有什么建議？

代碼框架：

unsigned long 計數(shù)值

光電中斷函數(shù)（）
{
if(正轉(zhuǎn) == 1)
{
計數(shù)值++；

}else 計數(shù)值--；

}

ID:982617 · 發(fā)表于 2024-10-14 10:22

你的思路總體可行，但是細節(jié)上需要調(diào)整。以下是對你提出的問題進行解答：
1. 計數(shù)值變量是否要考慮正負？
要考慮正負。你需要定義一個方向變量，例如，用于記錄滑塊是正向運動還是反向運動，然后根據(jù)方向變量來決定計數(shù)值是加還是減。direction
2. 光電中斷觸發(fā)方式？
建議使用上升沿 + 下降沿觸發(fā)。這樣可以確保每次光電傳感器檢測到齒輪上的齒，都能觸發(fā)中斷，即使滑塊速度很快，也不會漏掉計數(shù)。
3. 行程開關(guān)功能？
你的領(lǐng)導建議將其作為出軌報警功能更合理。因為行程開關(guān)主要用于檢測滑塊是否超出滑軌范圍，作為出軌報警可以提高系統(tǒng)安全性。而將行程開關(guān)用于歸零設(shè)置，需要考慮滑塊初始位置的不確定性，可能導致歸零不準確。

改進建議：
添加方向變量：定義一個變量，用于記錄滑塊運動方向，初始值為（正向）或（反向）。direction1-1
修改中斷函數(shù)：將的加減操作與變量關(guān)聯(lián)起來。計數(shù)值direction
使用剎車功能：使用電機剎車功能，可以更快速地停止滑塊運動，并保證滑塊停在目標位置。
考慮誤差累計：齒輪只有 5 個齒，可能導致計數(shù)誤差累積。建議考慮增加齒輪的齒數(shù)，或者使用其他傳感器來輔助定位，例如霍爾傳感器。
代碼框架示例：
unsigned long 計數(shù)值 = 0;
int direction = 1; // 初始值為正向運動
void 光電中斷函數(shù)()
{
  if (direction == 1)
  {
計數(shù)值++;
  }
  else
  {
計數(shù)值--;
  }
}

void 設(shè)置目標位置(int targetCount)
{
  // ... 根據(jù)計數(shù)值和方向變量控制電機正反轉(zhuǎn)，直到計數(shù)值達到目標值
}

void 行程開關(guān)中斷函數(shù)()
{
  // ... 設(shè)置報警標志
}
其他建議：
使用更專業(yè)的傳感器，例如編碼器，可以提高定位精度，減少誤差累積。
考慮使用 PID 控制，可以更精確地控制滑塊運動，并減少抖動和誤差。
希望以上建議能夠幫助你更好地實現(xiàn)你的項目！

ID:982617 · 發(fā)表于 2024-10-14 10:24

你的思路基本上是可行的，但有一些細節(jié)需要注意和調(diào)整。以下是針對你提到的幾個疑惑的具體建議和思考：
1. 計數(shù)值的正負
是否需要考慮正負取決于你的設(shè)計邏輯。如果你的電機有明確的正向和反向，那么最好使用正負值來表示滑塊的運動方向。比如：
- 正值表示正向運動（向右）。
- 負值表示反向運動（向左）。
通過這種方式，計數(shù)值可以反映滑塊相對于初始位置的偏移，更加直觀。
2. 光電輸入中斷的觸發(fā)方式
由于電機齒輪上只有5個齒，如果你希望在每個齒到達光電傳感器時都能進行計數(shù)，那么可以設(shè)置為**上升沿 + 下降沿觸發(fā)，這樣每次齒的進入和離開都能觸發(fā)中斷，從而更精確地進行計數(shù)。
3. 行程開關(guān)的作用
關(guān)于行程開關(guān)的用途，建議將其除了作為出軌報警功能外，最好也作為滑塊歸零設(shè)置的功能。這里有幾個理由：
- 歸零設(shè)置可以為滑塊提供一個參考位置，使得在系統(tǒng)中可以更容易地計算滑塊的確切位置。
- 設(shè)定歸零位置后，滑塊可以在這個位置上進行校準，避免誤差積累。
- 如果單獨作為出軌檢測，可能在滑塊正常工作時無故產(chǎn)生誤報，容易導致不必要的停機。
4. 代碼框架的完善
以下是改進后的代碼框架示例，考慮了你提到的正負計數(shù)和光電中斷的觸發(fā)模式。

```c
unsigned long 計數(shù)值 = 0;    // 移動計數(shù)值
int 正轉(zhuǎn) = 1;                // 設(shè)定運動方向標志

void 光電中斷函數(shù)() {
// 在中斷處理函數(shù)中判斷觸發(fā)方向
if (光電傳感器觸發(fā) == 上升沿) {
      // 進入時，當電機正轉(zhuǎn)
      if (正轉(zhuǎn) == 1) {
         計數(shù)值++;
      } else {
         計數(shù)值--;
      }
} else if (光電傳感器觸發(fā) == 下降沿) {
      // 離開時，亦可反向計數(shù)
      if (正轉(zhuǎn) == 1) {
         計數(shù)值++;
      } else {
         計數(shù)值--;
      }
}
}

// 設(shè)置歸零位置的行程開關(guān)函數(shù)
void 行程開關(guān)處理() {
if (行程開關(guān)觸發(fā)) {
      計數(shù)值 = 0; // 歸零
      // 可能還需要增加電機停止或其他安全機制
}
}
```
其他建議
- 剎車控制：考慮電機剎車的觸發(fā)條件，確保在滑塊到達目標位置或出軌時能夠及時剎車。
- 安全性：在程序上增加安全檢查，以避免滑塊在達到行程開關(guān)時仍繼續(xù)運動。
- 調(diào)試與測試：完善調(diào)試過程，確保每個部分都能正常工作�？梢栽诠怆娭袛嗪托谐涕_關(guān)上增加LED指示燈，便于實時觀察狀態(tài)。
總的來說，考慮到準確性和安全性，是非常重要的。希望這些建議對你有所幫助！

ID:844772 · 發(fā)表于 2024-10-14 15:03

1.要不要考慮正負？
原則上不考慮，把初始點設(shè)成原點，不存在負值。
2.電機齒輪上只有5個齒，光電輸入中斷應(yīng)該設(shè)置為上升沿觸發(fā) 還是上升沿+下降沿觸發(fā)？
看你要求控制精度，以及光電模塊輸出特性，上下同時的理論精度高一倍。
3.滑軌開端有一個行程開關(guān)，我想將其作用到滑塊歸零設(shè)置上，但領(lǐng)導建議作為出軌報警功能，哪一個更好？
應(yīng)該設(shè)置在歸零點。我理解滑臺一端歸零點，一端為出軌點，因為歸零點風險最大，滑塊經(jīng)�；�，不做保護比出軌端風險更大，而且歸零點有開關(guān)可以消除累積誤差。

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