Zastosowanie enkodera absolutnego do sterowania silnikiem synchronicznym z magnesami trwałymi

Enkoder absolutny 

Jako enkoder absolutny wybrano enkoder optyczny AMT203 firmy CUI. Enkoder ten charakteryzuje się następującymi parametrami [5]:

• Napięcie zasilania +5 V,
• Pobór prądu ok. 10 mA,
• 12-bitowa rozdzielczość,
• Pamięć EEPROM,
• Komunikacja za pomocą protokołu SPI.

Podłączenie enkodera do systemu mikroprocesorowego przedstawiono na rys. 3. Układ mikroprocesorowy spełnia rolę układu Master, natomiast enkoder jest układem typu Slave.

Rys. 3. Podłączenie enkodera do systemu mikroprocesorowego

Do testowania enkodera wykorzystano procesor sygnałowy TMS320F2812, który jest zasilany napięciem +3,3 V jak większość współczesnych procesorów sygnałowych. To powoduje konieczność zastosowania translacji poziomów napięć pomiędzy systemem mikroprocesorowym, a enkoderem. Podłączenie enkodera AMT203 do procesora sygnałowego TMS320F2812 przedstawiono na rys. 4. Jako translator poziomów napięć można zastosować dwa bufory jednokierunkowe. Jeden z nich będzie zasilany napięciem +3,3 V, a drugi napięciem +5 V. Komunikację SPI z enkoderem przedstawiono na rys. 5.

Zapis 8-bitowego słowa do enkodera z wejścia MOSI odbywa się na narastającym zboczu sygnału zegarowego SCK. Odczyt 8-bitowego słowa z wyjścia MISO odbywa się również na narastającym zboczu sygnału zegarowego SCK. Schemat blokowy komunikacji z enkoderem przedstawiono na rys. 6.

Rys. 4. Podłączenie enkodera do TMS320F2812

Rys. 5. Komunikacja SPI z enkoderem

Rys. 6. Odczyt położenia z enkodera

W celu odczytu pozycji enkodera należy wysłać słowo 10 h. Jeżeli na to słowo enkoder odpowie słowem 10 h, wówczas można przejść do odczytu pozycji enkodera. Polega to na 2-krotnym wysłaniu słowa 0h do enkodera i odebraniu napierw 8 starszych bitów, potem 4 młodszych bitów wyniku.