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  对电动机的控制可以分为开环系统和闭环系统两大类。开环系统比较简单,能够满足
一般的控制要求,闭环系统则用于精度控制的要求。
  由于本系统工作的环境范围只是在一个有限的,且相对很小的空间里,所以对电机
转过的圈数(确切地说是电机实际角位移量)的精度要求比较高。实现对这些物理量的精确
控制,就必须通过精度较高的检测传感器对这些物理进行检测,将检测的结果转换成数
字量,反馈给单片机,通过单片机对这些数进行处理,处理的结果作为控制量对电机进
行控制,从而实现了闭环控制。在本系统中,对电机位置的检测,可以说是系统的一个非
常重要的环节,因为它直接决定电机的实际转数。确切的说。电机的实际转数又决定了执
行器件也即摄像头的位置。也就是本系统二维定位的中心环节。所以如何设计电机位置检
测与反馈环节,是本文的一个重点。

  4 自制光电码盘
  
  基于对电动机角位移要求较高的设甘要求,控制系统必须是个闭环控制系统。以满足
系统的整体设计要求。但是如何对电动机实际角位移进行实时检测,并把检测到的实际角
位移量反馈给单片机,这也是本次设计的一个比较重要的硬件设计。在此情况下自制的光
电码盘便应运而生。
  
  4.1 光电码盘的制作
  光电编码盘角度检测传感器是一种广泛应用的编码式数字传感器,它将测得的角位
移转换为脉冲形式的数字信号输出。光电编码盘角度检测传感器可分为两种绝对式光电编
码盘和增量式光电编码盘。绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制葛莱码方式进行
光电转换的。绝对式缩码器与增量式编码器不同之处在于圆盘上透光,不透光的线条图形,
绝对编码器可有若干编码,根据读出码盘上的编码,检测绝对位置。
  本系统采用的是增量式光电编码盘,当轴旋转时,在码盘的两侧分别安装光源和光
敏元件,当码盘转动时。光源经过透光和不透光区域,相应地,每条码道将有一系列不规
则脉冲信号从光敏元件输出。这样码道上有多少缝晾。当码盘旋转一圈时,就会有多少个
这种不规则脉冲输出。电动机转子所转过的角度即可通过自制的光电编码盘检测到,并以
脉冲的形式反馈给单片机,在单片机中一记录下来。以便我们进行更为精确的位置计算。
  
  4.2 光电码盘系统的原理
  穿插在光电传感器中间的,表示的码盘的一部分,码盘中间一段颜色较浅的部分表
示的是码盘上的孔。发光二极管发出的光可以透过码盘上的孔照射到光敏三极管的基极。
光敏三极管基极接收到光信号,之后导通,输出电压信号。这样当电机带动码盘旋转时,
当码盘转到圆孔时则透光,光敏三极管可以接收到信号,光电传感器的输出端便有电压
信号输出,当码盘旋转到它不透光的部位,也就是没有孔的地方。对准光电传感器时,光
敏三极管就收不到光信号,因而输出端没有电压信号输出。
  
  5 整形电路设计
  
  由于光电码盘的输出要与单片机相连,单片机 T/CO 的时钟源外部输入引脚与此相连。
这样相连的目的是通过单片机的计数器来计数,确定电机的实际位置的。也就是说光电码
盘的输出要触发单片机 T/CO 计数,这就要求触发脉冲要有足够陡的上升沿,此波形并不