Manuale utente decoder in quadratura marXperts per encoder incrementali

marquadb è un decodificatore in quadratura progettato per encoder incrementali. È dotato di componenti hardware inclusa la scatola del controller marquadb. Il dispositivo consente il collegamento di un massimo di 3 encoder incrementali tramite un connettore USB-B e un connettore D-Sub9.
Il voltagLe impostazioni sono BASSA a 0.0 Volt e ALTA a 3.3 Volt, con la possibilità di invertire i livelli se necessario. Il dispositivo non è in tempo reale e ha un tempo di commutazione tra BASSO e ALTO di circa 5 microsecondi, che può essere regolato per una durata del segnale di uscita più lunga.

Domande frequenti

Q: Può il voltagI livelli possono essere invertiti su marquadb?
- A: Sì, è possibile invertire il voltage livelli su marquadb se lo si desidera.

Q: Quanti encoder incrementali possono essere collegati a marquadb?
- A: Il marquadb può collegare fino a 3 encoder incrementali tramite il connettore D-Sub9.

Come utilizzare questo manuale

Prima di iniziare a utilizzare marquadb box, leggere attentamente il Manuale dell'utente e la Documentazione tecnica inclusa nel pacchetto di documentazione.

Dichiarazioni

Europa

Lo strumento è conforme alle Direttive EMC 2014/30/UE, Low Voltage Direttiva 2014/35/UE e direttiva RoHS 3032/2012.
La conformità è stata dimostrata dalla conformità alle seguenti specifiche elencate nella Gazzetta Ufficiale delle Comunità Europee:

EN61326-1: 2018 (Sicurezza elettrica)

EN301 489-17: V3.1.1: 2017 (EMC per apparecchiature e servizi radio)
EN301 48901 V2.2.3: 2019 (EMC per apparecchiature e servizi radio)

EN300 328 V2.2.2: 2019 (Sistema di trasmissione a banda larga nella banda 2.4 GHz)
EN6300: 2018 (RoHS)

America del Nord

Lo strumento è risultato conforme alle specifiche di un dispositivo digitale di classe B ai sensi della Parte 15 delle norme FCC e soddisfa tutti i requisiti dello standard canadese per apparecchiature che causano interferenze ICES-003 per i dispositivi digitali.

Direttiva sui rifiuti elettrici ed elettronici

Gli utenti finali possono restituire gli strumenti a Marxperts GmbH per lo smaltimento senza alcun addebito per lo smaltimento.
L'offerta è valida solo alle seguenti condizioni:

l'unità è stata venduta ad una società o istituto all'interno dell'UE
l'unità è attualmente di proprietà di una società o istituto della UE

l'unità è completa e non contaminata

Lo strumento non contiene batterie. Se non restituite al produttore, è responsabilità del proprietario seguire le norme locali per lo smaltimento delle apparecchiature elettroniche.

Funzione

Il box marquadb è un microcontrollore che conta i segnali (“A quad B”) provenienti da encoder incrementali. Gli encoder incrementali sono dispositivi elettromeccanici lineari o rotativi che hanno 2 segnali di uscita, A e B, che emettono impulsi quando il dispositivo viene spostato. Gli encoder incrementali segnalano gli incrementi di posizione quasi istantaneamente, il che consente loro di monitorare i movimenti dei meccanismi ad alta velocità quasi in tempo reale. Mentre i segnali A e B mostrano l'avanzamento di un movimento, lo sfasamento tra A e B consente di determinare la direzione del movimento. Nella figura mostrata sopra, il segnale B precede A, quindi la direzione del movimento è negativa.

La casella marquadb conta gli impulsi provenienti da un massimo di 3 sorgenti in modo indipendente, ma non simultaneamente. Il conteggio funziona in entrambe le direzioni. Lo strumento riporterà la direzione del movimento e il tempo trascorso per contare gli impulsi da cui si potrà ricavare la velocità del movimento. Tuttavia, la funzione effettiva del mar quadb box è quella di attivare un'azione dopo aver raggiunto un determinato conteggio di impulsi. La scatola alimenta un segnale (tipo TTL) in una delle uscite coassiali. Il livello dell'uscita coassiale è ALTO o BASSO ed è il seguente:

BASSO se la casella non conta

ALTO se la casella conta
passare a BASSO se il numero di impulsi è stato contato
tornare su ALTO immediatamente o dopo un ritardo configurabile
BASSO se la casella smette di contare

Per impostazione predefinita, BASSO significa 0.0 Volt e ALTO significa 3.3 Volt. Se lo si desidera è possibile invertire i livelli. La casella marquadb non è uno strumento in tempo reale. Il tempo per passare da LOW a HIGH è dell'ordine di grandezza di 5 microsecondi ma è possibile aumentare la durata del segnale di uscita.
Un uso tipico dello strumento è quello di fornire segnali di trigger a qualsiasi tipo di hardware mentre un motore accoppiato a un encoder è in movimento. I segnali di trigger verranno creati dopo aver contato un determinato numero di impulsi. Non è necessario che lo strumento conosca le proprietà fisiche del motore. Conta semplicemente gli impulsi A e B dell'encoder incrementale.

Exampon: un motore che fornisce 1000 impulsi encoder per mm di movimento dovrebbe attivare una fotocamera che scatta una foto dopo ogni movimento di 1 mm. Ciò richiede una fotocamera in grado di ricevere segnali di trigger di tipo TTL.

Componenti hardware

Il dispositivo viene fornito con i seguenti componenti:

Ingressi

La scatola marquadb è dotata di un connettore USB-B sul lato posteriore e di un connettore D-Sub9. La scatola deve essere collegata ad un PC tramite il cavo USB.
Le linee A, B e di terra provenienti da un massimo di 3 encoder incrementali vengono immesse nel controller tramite un connettore a 9 pin.
Le assegnazioni dei pin sono mostrate nella tabella seguente.

Spillo	Assegnazione
1	Encoder 1: segnale A
2	Encoder 1: segnale B
3	Codificatore 1: GND
4	Encoder 2: segnale A
5	Encoder 2: segnale B
6	Codificatore 2: GND
7	Encoder 3: segnale A
8	Encoder 3: segnale B
9	Codificatore 3: GND

Risultati

I segnali in uscita vengono forniti a connettori coassiali che devono collegare la scatola (connettore color ottone) con un dispositivo di destinazione, ad esempio una telecamera. Quando il controller è inattivo, l'uscita sull'uscita coassiale è BASSA (0.0 Volt). Quando il controller inizia a contare, il segnale di uscita è impostato su ALTO (3.3 Volt). Dopo aver raggiunto un determinato numero di conteggi, il segnale di uscita scende a BASSO. Questo segnale può essere utilizzato per attivare la lettura di una telecamera o qualche azione in qualche altro tipo di hardware. Questa operazione verrà ripetuta per un determinato numero di volte.

La durata della commutazione del segnale ALTO-BASSO-ALTO è di ca. 5 microsecondi. È possibile invertire i segnali (HIGH=0 V, LOW=3.3 V).

Quando il controller conta i segnali, il LED1 si accende. Altrimenti, quando il controller è inattivo, il LED1 è spento. Il LED2 funzionerà in modo simile ma si accenderà solo se il segnale di uscita è ALTO e altrimenti sarà spento. Poiché il tempo di commutazione tra ALTO e BASSO è molto breve, entrambi i LED normalmente sembreranno uguali.

Il tempo di ritardo impostabile deve essere almeno di 100 millisecondi per vedere la differenza.
Il pulsante RESET riavvierà il controller ed è un'alternativa allo scollegamento del cavo USB. Durante l'avvio, il LED1 lampeggia 5 volte mentre il LED2 è costantemente acceso. Dopo la sequenza di inizializzazione, entrambi i LED saranno spenti.

Comunicazione

Il controller marquadb deve essere controllato dal PC di raccolta dati tramite una connessione USB (da USB-B a USB-A). Il controller fornisce un'interfaccia seriale convenzionale che comprende semplici comandi ASCII e che invia l'output all'interfaccia seriale come stringhe di testo semplice.
È quindi possibile azionare il box “manualmente” o tramite API. Puoi utilizzare una varietà di programmi che utilizzano connessioni seriali, ad esempio PuTTY su Windows o minicom su Linux. Utilizzare le seguenti impostazioni di connessione seriale:

velocità di trasmissione: 115200

parità: Nessuna
bit di stop: 1
dimensione byte: 8 bit

controllo del flusso: nessuno

Su Linux, potresti quindi eseguire un semplice comando come il seguente, assicurandoti che il file device file dispone delle autorizzazioni adeguate affinché l'utente possa leggerlo e scrivervi:

minicom -D /dev/ttyACM0 -b 115200

Nel sistema operativo Linux, /dev/ttyACM0 sarebbe un tipico nome di dispositivo. Su Windows, sarebbe piuttosto COMn dove n è una singola cifra.

Nota: quando implementi un'API di comunicazione utilizzando i comandi seguenti, assicurati di leggere anche le stringhe di testo generate dal controller, anche se non le stai utilizzando.

Comandi

Il controller comprende i seguenti comandi (le stringhe tra parentesi sono facoltative.

conteggia N linee L canale C – entra nella modalità di conteggio per N conteggi con L linee encoder (impulsi) ciascuna sul canale C (predefinito: N=0, L=1000, C=1)
NL [C] – come sopra ma senza le parole chiave “counts” e “lines” e con l'opzione di fornire i canali da 1 a 3
init [T [L]] – inizializza con le linee T come tolleranza e le linee L per iniziare (default: T=1, L=1000)

canale[nel] C – conta i segnali dal canale C (da 1 a 3, predefinito: 3)
aiuto: mostra l'utilizzo
set – mostra i valori correnti dei parametri impostabili

show – mostra l'avanzamento del conteggio in corso, compreso il tempo trascorso
alto – imposta il livello del segnale predefinito su ALTO (3.3 V)
basso: imposta il livello del segnale predefinito su BASSO (0 V)

led1|2 on|off – accende o spegne il LED1|2
out1|2|3 on|off – attiva OUT1|2|3 su (HIGH) o disattiva (LOW)
tol[erance] T – tolleranza per i segnali conteggiati per il raggiungimento del target (default: T=1)

usec U – tempo in microsecondi per ripristinare il livello di uscita da BASSO a ALTO dopo un evento di conteggio (impostazione predefinita: U = 0)
fine | interrompere | stop – termina il conteggio in corso prima di raggiungere l'obiettivo
verbose [falso|vero] – attiva/disattiva la verbosità. Utilizzare l'argomento Vero di Falso

Per iniziare a contare N eventi è sufficiente digitare N. Dopo aver dato il comando, il conteggio inizia e il segnale di uscita viene impostato su ALTO (3.3 V). Il parametro L è il numero di linee (impulsi) da contare prima di generare un segnale di trigger sulla corrispondente uscita OUT1, OUT2 o OUT3. Questo processo viene ripetuto per N cicli.

La durata del segnale di uscita, ad es. lo switch HIGH-LOW-HIGH, è regolato dalla velocità della CPU del controller ed è di circa 5 microsecondi. La durata può essere modificata utilizzando il comando "usec U" dove U è la durata del segnale in microsecondi e il valore predefinito è 0. Se tutti i conteggi N sono completati, l'uscita viene impostata su BASSO e il controller ritorna allo stato inattivo.
Durante il conteggio, LED1 e LED2 sono accesi. Se la modalità di conteggio è attiva, tutti gli ulteriori comandi per contare le righe vengono ignorati. Non è possibile contare le linee contemporaneamente su più di 1 canale.

Exampon:

Per contare 4 volte 250 righe sul canale 3, impartire il comando "4 250 3". Riceverai alcuni feedback simili a:

Come si può vedere lo strumento restituisce il tempo trascorso ed il n. di righe contate. Il numero totale di linee sarà positivo o negativo, indicando la direzione del movimento. Il numero di impulsi da contare verrà comunque sempre indicato come numero positivo, indipendentemente dall'effettiva direzione del movimento.

Contatto

Se avete domande riguardanti il sistema o il suo utilizzo, vi preghiamo di contattarci telefonicamente o tramite e-mail.

marXperts GmbH

Werkstr. 3 22844 Norderstedt / Germania

Tel.: + 49 (40) 529 884 - 0
Fax: + 49 (40) 529 884 - 20
info@marxperts.com

www.marxperts.com

Documenti / Risorse

Decodificatore di quadratura marXperts per codificatori incrementali [pdf] Manuale d'uso
v1.1, Decodificatore di quadratura per codificatori incrementali, Quadratura, Decodificatore per codificatori incrementali, Encoder incrementali, Encoder

Riferimenti

Manuale d'uso

Decodificatore di quadratura marXperts per codificatori incrementali

Informazioni sul prodotto