CN112924716B - 一种改进的两相编码器的数字鉴向方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改进的两相编码器的数字鉴向方法，包括：根据两相编码器输出的a、b相方波信号产生一个方向指示信号c，并将c信号作为唯一的打印方向指示信号提供给其他控制模块；首先对***初始化，在编码器转动后，判断是否为顺时钟转动，若是，当捕捉到a和b相方波信号依次出现上升沿后，若在一个编码器周期之内再次捕捉到a相方波信号上升沿，则正向计数器加1；此时检查该计数值是否等于状态机初始预设的参数，若等于则c信号输出高电平，指示打印方向为正向。通过该方法，***能够在编码器启动稳定后，以最快速度自动获取编码器实时的转动方向，并以此来处理待打印的内容，即使出现编码器短暂的输出不稳定的情况，也不影响方向判定。
Description
技术领域
本发明涉及打印机技术领域，具体涉及一种改进的两相编码器的数字鉴向方法。
背景技术
大多数商用标识打印***中，由于需要考虑墨盒喷嘴的结构，因此通常需要在传送装置上预置一个编码器，在获悉传送装置移动方向的前提下，打印***通过编码器输出的脉冲信号来控制适配待打印的内容。以在线式打印***为例，墨盒喷嘴结构如图1所示。
当编码器顺时针转动，打印方向由左向右时，待打印内容按照喷嘴第1列、喷嘴第2列、喷嘴第3列顺序依次喷出；反之，当编码器逆时针转动，打印方向由右向左时，待打印内容则按照喷嘴第3列、喷嘴第2列、喷嘴第1列的顺序依次喷出。
由此可见，待打印内容和打印***中的编码器转动方向息息相关。目前技术上的传统的鉴别编码器转向做法都是，***上电后，根据编码器输出的2路方波信号相位来判定同步器转动方向。例如，编码器输出的2条方波脉冲信号分别为a和b，若检测到a相位领先b相位90度，则判定编码器顺时针转动；反之，b相位领先a相位90度，判定编码器逆时针转动。
上述传统的编码器鉴向方案存在2个重要问题：
(1)通常打印***在作业时，要求编码器的方向判定信号必须是恒定的，但编码器本身可能受到抖动或人为因素的影响，有时会出现短时间回转，即转动方向和预期方向相反情况；此时，打印过程中***就会收到2种方向判定信号，进而使得打印内容的错乱；
(2)编码器输出的方波信号在***刚上电时，并不稳定，此时2路方波信号并不均匀或相位不是相差90度，因此这种情况的方向判定并不准确。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种改进的两相编码器的数字鉴向方法，即使在编码器运行不稳定以及输出2路方波信号相位差不固定的情况下，依然能够自动实时准确的判定编码器的转动方向，解决了传统技术上的不足，提升了编码器方向判定的准确性和可靠性。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种改进的两相编码器的数字鉴向方法，包括：
根据两相编码器输出的a相方波信号和b相方波信号产生一个方向指示信号c，并将c信号作为唯一的打印方向指示信号提供给其他控制模块使用；
设定编码器顺时钟转动时，a相领先b相先输出方波信号；
设置***初始状态下，编码器静止时，a、b、c三种信号输出均为低电平，正向、反向计数器数值均为0；
编码器转动后，判断是否为顺时钟转动：
若是，当捕捉到a相方波信号和b相方波信号依次出现上升沿后，若在一个编码器周期之内再次捕捉到a相方波信号上升沿，则正向计数器加1；若正向计数器加1，则检查该计数器计数值是否等于状态机初始预设的参数，若等于则方向指示信号c输出高电平，指示打印方向为正向；
若否，当捕捉到b相方波信号和a相方波信号依次出现上升沿后，若在一个编码器周期之内再次捕捉到b相方波信号上升沿，则反向计数器加1；若反向计数器加1，则检查该计数器计数值是否等于状态机初始预设的参数，若等于则方向指示信号c输出低电平，指示打印方向为反向。
作为上述方案的优选，在编码器转动后，若首先捕捉到a相方波信号上升沿，则判断编码器为顺时钟转动，否则判断编码器为逆时钟转动。
作为上述方案的优选，若在一个编码器周期之内未再次捕捉到a相或b相方波信号上升沿，则***返回初始状态。
作为上述方案的优选，若计数器计数值等于状态机初始预设的参数，在方向指示信号c输出电平的同时，***返回初始状态，并将计数值清零。
作为上述方案的优选，若计数器计数值不等于状态机初始预设的参数，则状态机继续捕捉方波信号。
作为上述方案的优选，状态机参数设定为编码器频率数值的1/10。
由于具有上述结构，本发明的有益效果在于：
通过本申请的数字鉴向方法，***能够在编码器启动稳定后，以最快速度自动获取编码器实时的转动方向，并以此来处理待打印的内容，即使出现编码器短暂的输出不稳定的情况，也不影响方向判定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为墨盒喷嘴结构示意图；
图2为本发明的工作逻辑图；
图3为本发明的工作流程图；
图4为本发明的具体实现时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图2至图4所示，本实施例提供一种改进的两相编码器的数字鉴向方法，包括：
根据两相编码器输出的a相方波信号和b相方波信号产生一个方向指示信号c，且并不对a和b的相位差进行判断；编码器顺时钟转动稳定后，c输出高电平“1”，逆时针转动稳定后，c输出低电平“0”，并将c信号作为***唯一的打印方向指示信号提供给其他控制模块使用。
根据上述思路，以典型的两相编码器滚动一圈输出1000个脉冲信号为例，即编码器的频率为1khz，周期1ms；设计一个有限状态机来具体说明该技术方案。
首先设定编码器顺时钟转动时，a和b都输出方波信号脉冲，且a相领先b相先输出方波信号；并设置***初始状态下，编码器静止时，a、b、c三种信号输出均为低电平“0”，正向计数器cnt_p初始为0，反向计数器cnt_n初始为0，状态机初始预设的参数param_loop为编码器频率数值的1/10，即100。
编码器转动后，判断是否为顺时钟转动：
若是，即a和b都输出方波信号脉冲，且a相领先b相先输出方波信号，则状态机的跳转逻辑处理如下：
S11、在idle状态下，当***首先捕捉到a信号上升边沿后，***状态由idle变为pre_a_p；
S12、在pre_a_p状态下，捕捉到b信号上升边沿后，***状态由pre_a_p变为pre_b_p；
S13、在pre_b_p状态下，存在2种状态跳转情况，若一个编码器周期1ms之内捕捉到a信号上升边沿后，***状态由pre_b_p变回为pre_a_p，同时正向计数器cnt_p增加1；否则***状态由pre_b_p变回为idle，这种情况下，有可能编码器顺时针输出并不稳定，或者出现了反转；
若上述步骤S13的状态跳到了pre_a_p状态，则检查cnt_p是否等于param_loop；如果cnt_p等于param_loop，***状态由pre_a_p变为idle，cnt_p清零，同时c输出正向的高电平“1”；否则，状态机继续按照上述S11、S12、S13步骤顺序执行。
若否，即a和b输出的方波信号相位出现变化，b相领先a相先输出方波信号，编码器逆时钟转动，则状态机的跳转逻辑处理如下：
S21、在idle状态下，当***首先捕捉到b信号上升边沿后，***状态由idle变为pre_b_n；
S22、在pre_b_n状态下捕捉到a信号上升边沿后，***状态由pre_b_n变为pre_a_n；
S23、同样的，在pre_a_n状态下，存在2种状态跳转情况，若一个编码器周期1ms之内捕捉到b信号上升边沿后，***状态由pre_a_n变回为pre_b_n；同时正向计数器cnt_n增加1；否则***状态由pre_a_n变回为idle，这种情况下，有可能编码器逆时针输出并不稳定，或者出现了反转；
S24、若上述步骤S23的状态跳到了pre_b_n状态，则检查cnt_n是否等于param_loop；如果cnt_n等于param_loop，***状态由pre_b_n变为idle，cnt_n清零，同时c输出反向的低电平“0”；否则，状态机继续按照上述S21、S22、S23步骤顺序执行。
通过上述状态机处理逻辑，***能够在编码器启动稳定后，以最快速度自动获取编码器实时的转动方向，并以此来处理待打印的内容，即使出现编码器短暂的输出不稳定的情况，也不影响方向判定。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种改进的两相编码器的数字鉴向方法，其特征在于：包括：
根据两相编码器输出的a相方波信号和b相方波信号产生一个方向指示信号c，并将c信号作为唯一的打印方向指示信号提供给其他控制模块使用；
设定编码器顺时钟转动时，a相领先b相先输出方波信号；
设置***初始状态下，编码器静止时，a、b、c三种信号输出均为低电平，正向、反向计数器数值均为0；
编码器转动后，判断是否为顺时钟转动：
若是，当捕捉到a相方波信号和b相方波信号依次出现上升沿后，若在一个编码器周期之内再次捕捉到a相方波信号上升沿，则正向计数器加1；若正向计数器加1，则检查该计数器计数值是否等于状态机初始预设的参数，若等于则方向指示信号c输出高电平，指示打印方向为正向；
若否，当捕捉到b相方波信号和a相方波信号依次出现上升沿后，若在一个编码器周期之内再次捕捉到b相方波信号上升沿，则反向计数器加1；若反向计数器加1，则检查该计数器计数值是否等于状态机初始预设的参数，若等于则方向指示信号c输出低电平，指示打印方向为反向。
2.根据权利要求1所述的数字鉴向方法，其特征在于：在编码器转动后，若首先捕捉到a相方波信号上升沿，则判断编码器为顺时钟转动，否则判断编码器为逆时钟转动。
3.根据权利要求1所述的数字鉴向方法，其特征在于：若在一个编码器周期之内未再次捕捉到a相或b相方波信号上升沿，则***返回初始状态。
4.根据权利要求1所述的数字鉴向方法，其特征在于：若计数器计数值等于状态机初始预设的参数，在方向指示信号c输出电平的同时，***返回初始状态，并将计数器计数值清零。
5.根据权利要求1所述的数字鉴向方法，其特征在于：若计数器计数值不等于状态机初始预设的参数，则状态机继续捕捉方波信号。
6.根据权利要求1所述的数字鉴向方法，其特征在于：状态机初始预设的参数设定为编码器频率数值的1/10。
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