Hur funkar en rotationsenkoder?

[prototypen]

Inget konstigt med en mus, den har två rotationsencoders då musen är tvådimensionell. Uppåt-nedåt, höger-vänster.

Häng inte upp dig på att måsta ha uppåt och nedåt klocksignaler mycket enklare med en klocka och up/downsignal.
Behövs bara lite uppsnyggning av signalerna, räcker med 1/3 74HC14 och kanske två kondensatorer.
Om du tycker positiv klockning är mer logisk så har 74HC191 det.

Protte

[Nerre]

Men det är så lite jag förstår, är det LEDs som sitter där, eller?

Du ser ju bara ena sidan av skivan, på andra skivan sitter fototransistorerna.

Bildgooglar man på inside mouse så hittar man t.ex. bilder från den här sidan.

http://www.explainthatstuff.com/computermouse.html

Den pratar också om optisk mus, men de första bilderna är på en mus med kula och man ser hur det är två axlar med skivor som ligger mot kulan och sen en bild där de visar LED och fototransistor.

Den här bilden är kanske lite tydligare.



Inledningen på den här sidan förklarar hur en 2-fasencoder fungerar (längre ner på sidan förklaras absolutencoder och kapacitv encoder, men de första bilderna är alltså optisk 2-fasencoder).
http://www.cui.com/product-spotlight/ca ... t20-series

För att skapa pulser vid varje flank använder man en flanktriggad monostabil vippa. Om du tittar på schemat du postade från en gammal tidning ser du att det sitter RC-länkar på några av signalerna. Dessa RC-länkar gör att det blir en puls av flankerna. I princip fungerar det med principen att man dels släpper igenom signalen oförändrat och dels via en RC-länk. RC-länken har en tidskonstant som gör att det dröjer innan den efterföljande grinden slår om. Genom att låta den efterföljande grinden ha XOR-funktion så kommer utgången bara vara hög under den korta tid som de två signalerna (den direkta och den fördröjda) är olika.

[SeniorLemuren]

Här är en bra förklaring om hur en encoder fungerar.

LS7184

[MadModder]

Roger, tänk dig att du har en lång smal pappersremsa med hål i. Hålen är 1cm breda, och mellanrummen är 1cm breda. Fårhållande 50/50 alltså.
Du har sen en lysdiod och en fototransistor riktade mot varandra.
Mitt mellan dessa placerar du pappersremsan och drar hela förbi i lagom takt. Fototransistorn leder där det är hål i pappret, och är stängd när där är papper.
Sätt nu en till lysdiod och fototransistor bredvid de första, med exakt avståndet 2,5 cm.
En period på pulståget sett på pappret är 2cm, alltså 360°. 5mm är då 90°.
När du nu drar remsan så blir de två pulstågen förskjutna 90° (5mm på pappret), och det går nu elektriskt att koda av åt vilket håll remsan dras.
Detta är en linjär encoder, och används t.ex i många bläckstråleskrivare för att hålla reda på huvudets position.
Gör nu ett stort pappershjul med samma slags hål. Voila! Rotationsencoder.

[Spisblinkaren]

Men det är så lite jag förstår, är det LEDs som sitter där, eller?

Du ser ju bara ena sidan av skivan, på andra skivan sitter fototransistorerna.

Bildgooglar man på inside mouse så hittar man t.ex. bilder från den här sidan.

http://www.explainthatstuff.com/computermouse.html

Den pratar också om optisk mus, men de första bilderna är på en mus med kula och man ser hur det är två axlar med skivor som ligger mot kulan och sen en bild där de visar LED och fototransistor.

Den här bilden är kanske lite tydligare.



Inledningen på den här sidan förklarar hur en 2-fasencoder fungerar (längre ner på sidan förklaras absolutencoder och kapacitv encoder, men de första bilderna är alltså optisk 2-fasencoder).
http://www.cui.com/product-spotlight/ca ... t20-series

För att skapa pulser vid varje flank använder man en flanktriggad monostabil vippa. Om du tittar på schemat du postade från en gammal tidning ser du att det sitter RC-länkar på några av signalerna. Dessa RC-länkar gör att det blir en puls av flankerna. I princip fungerar det med principen att man dels släpper igenom signalen oförändrat och dels via en RC-länk. RC-länken har en tidskonstant som gör att det dröjer innan den efterföljande grinden slår om. Genom att låta den efterföljande grinden ha XOR-funktion så kommer utgången bara vara hög under den korta tid som de två signalerna (den direkta och den fördröjda) är olika.

Tack Nerre, nu förstår jag precis det mekaniska ty man riktigt ser hur de cirkulära skivorna (med slitsar, antar jag) sitter fast på två ortogonala axlar som vilar på kulan via typ en liten gummirulle dvs när kulan rör sig rör sig axlarna och därmed slitsskivorna.

Mycket intressant det här, men det speglar också hur mycket bättre (oftast) bilder förklarar.

Nästa att förstå är det elektriska men MadModder ovan har en mycket pedagogisk och bra förklaring.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Roger, tänk dig att du har en lång smal pappersremsa med hål i. Hålen är 1cm breda, och mellanrummen är 1cm breda. Fårhållande 50/50 alltså.
Du har sen en lysdiod och en fototransistor riktade mot varandra.
Mitt mellan dessa placerar du pappersremsan och drar hela förbi i lagom takt. Fototransistorn leder där det är hål i pappret, och är stängd när där är papper.
Sätt nu en till lysdiod och fototransistor bredvid de första, med exakt avståndet 2,5 cm.
En period på pulståget sett på pappret är 2cm, alltså 360°. 5mm är då 90°.
När du nu drar remsan så blir de två pulstågen förskjutna 90° (5mm på pappret), och det går nu elektriskt att koda av åt vilket håll remsan dras.
Detta är en linjär encoder, och används t.ex i många bläckstråleskrivare för att hålla reda på huvudets position.
Gör nu ett stort pappershjul med samma slags hål. Voila! Rotationsencoder.

Vilken underbar förklaring!

Kan det bli bättre?

Tack för all din tid du lagt ner på detta.

Men om 5mm ger 90 grader kan då alltså t.ex lysdioderna ligga alldeles bredvid varandra vertikalt om man säger och fototransistorerna försjutna 5mm så att dom horisontellt ligger på 2cm respektive 2,5cm?

Jag tror det blir så, om jag förstått dig rätt.

En sista följdfråga, hur vet man på förhand rotationsriktningen dvs hur pulståget i en rotationsenkoder blir?

Jag kan tänka mig att det blir AB=00, 01 åt ena hållet och AB=00, 10 åt andra hållet men vilen tamp är A respektive vilken tamp är B?

Dock är ju detta barnsligt enkelt att korrigera i efterhand om man bara gör det enkelt att korrigera (t.ex mha hårddisk-byglar, eller lödkolven ).

Apropå det, har Ni nån bra rekommendation på en rotationsenkoder?

Jag vill ha "ELMA"-känsla dvs modell kvalitativ vridomkopplare utan att vara för dyr.

MVH/Roger

[MadModder]

Du kan placera "läsgafflarna" precis var du vill, bara avståndet är x antal hela perioder plus 1/4, så 5mm går också bra i mitt exempel. Likaså 8,5cm.

Det går inte att känna av åt vilket håll det går förrän man fått minst en positiv flank från någon utgång. Pinouten står i databladet. Annars är det "lätt" att kolla vilken utgång som ligger 90° före. Koppla in två lysdioder och vrid sakta sakta tills båda är släckta. Vrid lite till och den som tänds först är först.
Egentligen spelar det ingen roll vilken som är vilken. Är det fel, byt plats på upp/ner. Avkodas det i mjukvara är det ju bara att växla där.

[Spisblinkaren]

Okej, nu har jag caddat det här.

Tillhör egentligen en annan tråd nämligen: http://elektronikforumet.com/forum/view ... 9#p1328419

Men jag bifogar ritningen här av pedagogiska skäl och för att fler kanske följer denna tråd.

Så vad tror Ni, kan detta funka?

MVH/Roger
PS
Tack lillahuset för minimeringstipset!