一种高精度的位置比较信号输出方法、装置及飞拍系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高精度的位置比较信号输出方法、装置及飞拍系统。该方法包括：微控制单元模块以预设周期轮询获取当前周期内电机的实际位置，并结合电机的实际速度，计算出下个轮询周期获取的电机的实际位置；微控制单元模块将下个轮询周期获取的电机的实际位置与预设位置进行比较，若预设位置小于下个轮询周期获取的电机的实际位置，则计算出延时时间，并发出延时控制信号；现场可编程门阵列模块接收到延时控制信号后，按照延时时间进行延时，并在延时结束后输出脉冲信号触发拍照模块。本发明专利技术实施例的技术方案，既能实现高精度的位置比较信号输出，满足一般应用的实时性要求，又不会占用较多的微控制单元模块和现场可编程门阵列模块资源。门阵列模块资源。门阵列模块资源。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度的位置比较信号输出方法、装置及飞拍系统


[0001]本专利技术涉及飞拍
，尤其涉及一种高精度的位置比较信号输出方法、装置及飞拍系统。

技术介绍

[0002]飞拍多用于触发光源控制器和工业相机，在电机高速运行过程中抓拍照片，该应用对位置比较信号输出的精度有一定的要求，因为位置比较信号输出精度低，将会导致拍出的照片，模糊不清或拍摄的位置不正确，不能满足应用要求。
[0003]常见的一种位置比较信号输出方法，是由主微控制单元(MicrocontrollerUnit，简称MCU)芯片直接输出位置比较信号，主MCU以固定周期(一般62.5us)轮询获取当前实际位置信息，将实际位置与用户设定位置进行比较，一旦检测到实际位置大于等于用户设定位置，则输出脉冲信号，触发光源控制器和工业相机。该方法程序简单易实现，并且只占用少量MCU资源，但输出脉冲信号存在滞后。滞后的原因在于，当实际位置达到用户设定位置时，MCU并不能立即获取实际位置，必须等到下个轮询周期，才能获得实际位置信息，然后输出脉冲信号，形成滞后。
[0004]常见的另一种位置比较信号输出方法，是由现场可编程门阵列(Field
‑
ProgrammableGateArray，简称FPGA)芯片直接输出位置比较信号，FPGA实时获取当前实际位置信息(适用于增量编码器)，将实际位置与用户设定位置进行比较，一旦检测到实际位置大于等于用户设定位置，则输出脉冲信号，触发光源控制器和工业相机。该方法输出脉冲信号实时性好，精度高，但占用较多FPGA资源，因为FPGA每时每刻都在计算当前实际位置，同时与用户设定位置进行比较，根据比较结果输出脉冲信号，占用较多FPGA资源。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种高精度的位置比较信号输出方法、装置及飞拍系统，以实现高精度的位置比较信号输出，满足一般应用的实时性要求，又不会占用较多的微控制单元模块和现场可编程门阵列模块资源。
[0006]根据本专利技术的一方面，提供了一种高精度的位置比较信号输出方法，其特征在于，由高精度的位置比较信号输出装置执行，高精度的位置比较信号输出装置包括现场可编程门阵列模块和微控制单元模块，方法包括：
[0007]微控制单元模块以预设周期轮询获取当前周期内电机的实际位置；
[0008]微控制单元模块根据当前周期内电机的实际位置和电机的实际速度，计算出下个轮询周期获取的电机的实际位置；
[0009]微控制单元模块将下个轮询周期获取的电机的实际位置与预设位置进行比较，若预设位置小于下个轮询周期获取的电机的实际位置，则根据预设位置、当前周期内电机的实际位置以及电机的实际速度计算出延时时间，并向现场可编程门阵列模块发出延时控制信号；
[0010]现场可编程门阵列模块接收到延时控制信号后，按照延时时间进行延时，并在延时结束后输出脉冲信号触发拍照模块。
[0011]可选地，在微控制单元模块以预设周期轮询获取当前周期内电机的实际位置之前，还包括：
[0012]现场可编程门阵列模块控制编码器模块对电机的当前位置进行采样；其中，采样信号为差分信号；
[0013]现场可编程门阵列模块控制编码器模块将差分信号转换为TTL电平信号，并传递给现场可编程门阵列模块；
[0014]现场可编程门阵列模块根据TTL电平信号计算出电机的当前位置信息，并传递给微控制单元模块。
[0015]可选地，在微控制单元模块根据当前周期内电机的实际位置和电机的实际速度，计算出下个轮询周期获取的电机的实际位置之前，还包括：
[0016]微控制单元模块根据当前周期内电机的实际位置、上次采集的电机的实际位置以及预设周期计算出电机的实际速度。
[0017]可选地，拍照模块包括相机和光源控制器；现场可编程门阵列模块接收到延时控制信号后，按照延时时间进行延时，并在延时结束后输出脉冲信号触发拍照模块包括：
[0018]现场可编程门阵列模块接收到延时控制信号后，按照延时时间进行延时；
[0019]现场可编程门阵列模块在延时结束后输出脉冲信号至光源控制器和相机，触发相机进行拍照，同时触发光源控制器在相机拍照时进行打光，并在相机拍照结束后控制光源控制器停止打光。
[0020]可选地，在现场可编程门阵列模块在延时结束后输出脉冲信号至光源控制器和相机，触发相机进行拍照，同时触发光源控制器在相机拍照时进行打光，并在相机拍照结束后控制光源控制器停止打光之后，还包括：
[0021]根据相机拍照的照片的清晰度，对延时时间进行调整。
[0022]根据本专利技术的另一方面，提供了一种高精度的位置比较信号输出装置，其特征在于，包括编码器模块、微控制单元模块和现场可编程门阵列模块：
[0023]编码器模块与现场可编程门阵列模块连接，编码器模块用于检测电机当前位置，并将电机位置信号输出至现场可编程门阵列模块；
[0024]微控制单元模块与现场可编程门阵列模块连接，微控制单元模块用于以预设周期轮询获取当前周期内电机的实际位置；以及根据当前周期内电机的实际位置和电机的实际速度，计算出下个轮询周期获取的电机的实际位置；还用于将下个轮询周期获取的电机的实际位置与预设位置进行比较，若预设位置小于下个轮询周期获取的电机的实际位置，则根据预设位置、当前周期内电机的实际位置以及电机的实际速度计算出延时时间，并向现场可编程门阵列模块发出延时控制信号；
[0025]现场可编程门阵列模块用于在接收到延时控制信号后，按照延时时间进行延时，并在延时结束后输出脉冲信号触发拍照模块。
[0026]可选地，编码器模块包括：
[0027]外部编码器，外部编码器与电源及信号隔离保护电路连接，外部编码器用于对电机位置信息进行采样，并转换为差分信号输出；
[0028]电源及信号隔离保护电路，电源及信号隔离保护电路与外部编码器以及电平信号转换电路连接，电源及信号隔离保护电路用于将外部编码器输出的差分信号，与内部采样电路进行电气隔离，以避免互相干扰；
[0029]电平信号转换电路，电平信号转换电路与现场可编程门阵列模块连接，电平信号转换电路用于将差分信号转换为TTL电平信号输出至现场可编程门阵列模块。
[0030]可选地，还包括：
[0031]位置比较信号整形电路，位置比较信号整形电路与现场可编程门阵列模块连接，位置比较信号整形电路用于电平转换及输出滤波，以降低噪声干扰；
[0032]位置比较信号输出隔离电路，位置比较信号输出隔离电路与位置比较信号整形电路连接，位置比较信号输出隔离电路用于将内部信号输出电路与外部光源控制器和相机进行隔离，以避免互相干扰；
[0033]位置比较信号输出接口电路，位置比较信号输出接口电路与位置比较信号输出隔离电路连接，位置比较信号输出接口电路用于与外部光源控制器和相机进行连接。
[0034]可选地，位置比较信号输出隔离电路还包括：
[0035]高速光耦隔离电路，高速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度的位置比较信号输出方法，其特征在于，由高精度的位置比较信号输出装置执行，所述高精度的位置比较信号输出装置包括现场可编程门阵列模块和微控制单元模块，所述方法包括：所述微控制单元模块以预设周期轮询获取当前周期内电机的实际位置；所述微控制单元模块根据当前周期内所述电机的实际位置和所述电机的实际速度，计算出下个轮询周期获取的所述电机的实际位置；所述微控制单元模块将下个轮询周期获取的所述电机的实际位置与预设位置进行比较，若所述预设位置小于所述下个轮询周期获取的所述电机的实际位置，则根据所述预设位置、所述当前周期内所述电机的实际位置以及所述电机的实际速度计算出延时时间，并向所述现场可编程门阵列模块发出延时控制信号；所述现场可编程门阵列模块接收到所述延时控制信号后，按照所述延时时间进行延时，并在延时结束后输出脉冲信号触发拍照模块。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述微控制单元模块以预设周期轮询获取当前周期内所述电机的实际位置之前，还包括：所述现场可编程门阵列模块控制编码器模块对所述电机的当前位置进行采样；其中，采样信号为差分信号；所述现场可编程门阵列模块控制所述编码器模块将所述差分信号转换为TTL电平信号，并传递给所述现场可编程门阵列模块；所述现场可编程门阵列模块根据所述TTL电平信号计算出所述电机的当前位置信息，并传递给所述微控制单元模块。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述微控制单元模块根据当前周期内所述电机的实际位置和所述电机的实际速度，计算出下个轮询周期获取的所述电机的实际位置之前，还包括：所述微控制单元模块根据当前周期内所述电机的实际位置、上次采集的所述电机的实际位置以及所述预设周期计算出所述电机的实际速度。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拍照模块包括相机和光源控制器；所述现场可编程门阵列模块接收到所述延时控制信号后，按照所述延时时间进行延时，并在延时结束后输出脉冲信号触发拍照模块包括：所述现场可编程门阵列模块接收到所述延时控制信号后，按照所述延时时间进行延时；所述现场可编程门阵列模块在延时结束后输出脉冲信号至所述光源控制器和所述相机，触发所述相机进行拍照，同时触发所述光源控制器在所述相机拍照时进行打光，并在所述相机拍照结束后控制所述光源控制器停止打光。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述现场可编程门阵列模块在延时结束后输出脉冲信号至所述光源控制器和所述相机，触发所述相机进行拍照，同时触发所述光源控制器在所述相机拍照时进行打光，并在所述相机拍照结束后控制所述光源控制器停止打光之后，还包括：根据所述相机拍照的照片的清晰度，对所述延时时间进行调整。6.一种高精度的位置比较信号输出装置，其特征在于，包括编码器模块、微控制单元模
块和现场可编程门阵列模块：所述编码器模块与所述现场可编程门阵列模块连接，所述编码器模块用于检测电机当前位置，并将电机位置信号输出至所述现场可编程门...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，柳刚，刘峰，林睿，
申请(专利权)人：苏州灵猴机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：