使用光学鼠标传感器实现旋转测量——赛斯维传感器网-pg电子游戏官网官方网站

　　本设计实例使用光学电脑鼠标中的pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台测量圆盘的旋转，其中的圆盘可以通过机械方式连接到任何一种旋转装置。通过沿着圆盘半径改变传感器位置，该方案可以调整每次旋转的脉冲。

　　鼠标芯片的cmos光学pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台可提供非机械式跟踪引擎。在该芯片内部可完成图像的捕获、数字化和数字处理。就拿简单且低成本的om02来说，该传感器通过采集表面图像帧来测量位置，并通过数学运算判定运动方向和距离。该传感器安装聚苯乙烯光学封装中，设计用来与高亮度led一起使用。它有一个完整且紧凑的跟踪引擎；没有活动部件，也不要求精密的光学对准。om02可以为x和y方向运动产生正交输出信号。分辨率约为0.0025英寸，运动速度最高为每秒16英寸。

　　该芯片产生的正交x方向输出信号模拟了普通编码器的输出。x和y信号都可以用于2d系统。om02以最高约25khz的频率产生x1和x2正交信号。图1显示了正向x运动（向右方向）的时序图。这种正交输出在需要时还可以用于直流步进电机控制。

　　图1：正交输出波形（ x运动）示例。

　　根据ic数据手册的说明，可以使用内部振荡器，此时可以不用电容cosc（图2）。电阻rosc定义了帧速率：它的值越小，对应的速率就越高。

　　图2：用om02传感器实现圆盘旋转测量。

　　将x1和x2输出连接到xor门可以使数据速率翻倍，不过会丢失方向信息。

　　物理实现

　　要想得到良好的表面图案光学识别效果，检测圆盘或其他表面必须具有一定的纹理、图案、划痕或刷面处理（图3）。

　　图3：旋转检测物理原理。

　　图4所示结构已被成功地运用到组装线、传输带、标签张贴设备、移动物体上打印等应用中提供同步运动。生产的100多个产品在经过多年运行后仍工作良好。

图4：已被成功地运用到生产的结构。

　　市场上还有其他一些pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台ic ，它们可以处理不同的光源， 并且有不同的输出、速度等指标。比如pan3101 cmos光学鼠标传感器使用spi，pan101bcmos光学导航传感器同时具有spi和正交输出。

　　spi接口的原理图例子

　　采用spi接口（或多使用一个ic的usb接口）的传感器不允许单独跟踪每个脉冲，因为它们发送的是数据包（图5）。对于硬实时应用来说，最好选用提供正交输出的传感器。

　　用无线电脑鼠标搭建编码器将是非常令人感兴趣的事，而使用数显卡尺中的传感器也许令人更感兴趣，因为其中的大多数pg电子游戏官网官方网站-pg电子竞技平台有i2c接口。

　　图5：spi接口的原理图示例。

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