請教如何使用光電計數確定電機位置

ID:773929 · 發表于 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輸出IO做正反轉反饋，以此來確定光電計數是否應該加或減，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，光電輸入中斷應該設置為上升沿觸發還是上升沿+下降沿觸發？
3.滑軌開端有一個行程開關，我想將其作用到滑塊歸零設置上，但領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 計數值

光電中斷函數（）
{
if(正轉 == 1)
{
計數值++；

}else 計數值--；

}

ID:982617 · 發表于 2024-10-14 10:22

你的思路總體可行，但是細節上需要調整。以下是對你提出的問題進行解答：
1. 計數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，然后根據方向變量來決定計數值是加還是減。direction
2. 光電中斷觸發方式？
建議使用上升沿 + 下降沿觸發。這樣可以確保每次光電傳感器檢測到齒輪上的齒，都能觸發中斷，即使滑塊速度很快，也不會漏掉計數。
3. 行程開關功能？
你的領導建議將其作為出軌報警功能更合理。因為行程開關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安全性。而將行程開關用于歸零設置，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：將的加減操作與變量關聯起來。計數值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，可能導致計數誤差累積。建議考慮增加齒輪的齒數，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 計數值 = 0;
int direction = 1; // 初始值為正向運動
void 光電中斷函數()
{
  if (direction == 1)
  {
計數值++;
  }
  else
  {
計數值--;
  }
}

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

void 行程開關中斷函數()
{
  // ... 設置報警標志
}
其他建議：
使用更專業的傳感器，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你的項目！

ID:982617 · 發表于 2024-10-14 10:24

你的思路基本上是可行的，但有一些細節需要注意和調整。以下是針對你提到的幾個疑惑的具體建議和思考：
1. 計數值的正負
是否需要考慮正負取決于你的設計邏輯。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，那么可以設置為**上升沿 + 下降沿觸發，這樣每次齒的進入和離開都能觸發中斷，從而更精確地進行計數。
3. 行程開關的作用
關于行程開關的用途，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置的功能。這里有幾個理由：
- 歸零設置可以為滑塊提供一個參考位置，使得在系統中可以更容易地計算滑塊的確切位置。
- 設定歸零位置后，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和光電中斷的觸發模式。

```c
unsigned long 計數值 = 0;    // 移動計數值
int 正轉 = 1;                // 設定運動方向標志

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

// 設置歸零位置的行程開關函數
void 行程開關處理() {
if (行程開關觸發) {
      計數值 = 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時仍繼續運動。
- 調試與測試：完善調試過程，確保每個部分都能正常工作。可以在光電中斷和行程開關上增加LED指示燈，便于實時觀察狀態。
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，光電輸入中斷應該設置為上升沿觸發還是上升沿+下降沿觸發？
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，我想將其作用到滑塊歸零設置上，但領導建議作為出軌報警功能，哪一個更好？
應該設置在歸零點。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，滑塊經常滑到，不做保護比出軌端風險更大，而且歸零點有開關可以消除累積誤差。

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請教如何使用光電計數確定電機位置