CN202013177U - 基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备 - Google Patents

基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备 Download PDF

Info

Publication number
CN202013177U
CN202013177U CN2011201099919U CN201120109991U CN202013177U CN 202013177 U CN202013177 U CN 202013177U CN 2011201099919 U CN2011201099919 U CN 2011201099919U CN 201120109991 U CN201120109991 U CN 201120109991U CN 202013177 U CN202013177 U CN 202013177U
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
processor
fpga
arm
grating ruler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2011201099919U
Other languages
English (en)
Inventor
姚凯学
张厚武
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GUIZHOU INTELLIGENT CONTROL ENGINEERING RESEARCH Co Ltd
Original Assignee
GUIZHOU INTELLIGENT CONTROL ENGINEERING RESEARCH Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GUIZHOU INTELLIGENT CONTROL ENGINEERING RESEARCH Co Ltd filed Critical GUIZHOU INTELLIGENT CONTROL ENGINEERING RESEARCH Co Ltd
Priority to CN2011201099919U priority Critical patent/CN202013177U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN202013177U publication Critical patent/CN202013177U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，其处理器模块为32位ARM处理器，开关电源模块、键盘输入模块和通讯模块分别连接至处理器模块的输入端，液晶显示屏模块、存储器模块和打印模块分别连接至处理器模块的输出端；光栅尺信号模块连接调理电路模块，调理电路模块连接FPGA接口，FPGA接口连接处理器模块，寻边器模块连接FPGA接口。本实用新型使用FPGA接口来实现高速计数且可编程实现高达10路的高速计数，处理器使用32位ARM处理器，性能可以很好的满足高速、高精度的使用需求。

Description

基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备
技术领域
本实用新型涉及一种光栅尺测量设备，特别是一种基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备。
背景技术
光栅尺测量设备可在数控机床、三坐标（多坐标）高精度测量仪器上使用。目前国内广泛使用的光栅测量设备大多使用GIE120001计数芯片，其最大计数频率仅为1MHz，且最多只能有3路同时计数，而且其计数处理芯片使用的是8位单片机，性能难以满足高速、高精度的使用需求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，其性能可以很好的满足高速、高精度的使用需求，从而克服现有技术的不足。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案：基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备。构成包括处理器模块、光栅尺信号模块、调理电路模块、寻边器模块、液晶显示屏模块、开关电源模块、通讯模块、键盘输入模块、存储器模块和打印模块，所述的处理器模块为32位ARM处理器，开关电源模块、键盘输入模块和通讯模块分别连接至处理器模块的输入端，液晶显示屏模块、存储器模块和打印模块分别连接至处理器模块的输出端；光栅尺信号模块连接调理电路模块，调理电路模块连接FPGA接口，FPGA接口连接处理器模块，寻边器模块连接FPGA接口。
上述的基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，所述的通讯模块包括以太网通讯模块、USB通讯模块和串口通讯模块，以太网通讯模块、USB通讯模块、串口通讯模块分别连接至处理器模块。
前述的基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，所述的存储器模块为铁电存储器。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型使用FPGA来实现高速计数，且可编程实现高达10路的高速计数，处理器使用32位ARM处理器，性能可以很好的满足高速、高精度的使用需求。
本实用新型具有以下特点：（1）、使用32位的微处理器，比目前使用的51单片机综合性能大幅度提高，保证了数据处理的实时性。（2）、由于设计有串行口、USB口、以太网口，使设备能够把所测量的数据实时传输到上位机上，通过上位机对所测的元素进行处理，通过上位机功能强大的图形软件，可以将工具的尺寸以图形方式显示出来。（3）、使用ACTEL公司的FPGA芯片，该芯片集成上百万个逻辑门电路，最高计数频率可达350MHz，可满足任何高速、高精度的光栅传感器，此外该FPGA为FLASH架构，较SRAM的FPGA，该芯片不需任何配置，保证了FPGA工作的可靠性。（4）、处理器的FLASHROM可以当数据存储器使用，用于存储光栅尺的修正参数，降低了元器件以及成本，并能提高装置可靠性。（5）、使用铁电存储器来存放测量元素、设备参数，保证数据掉电不丢失，使设备具有掉电记忆功能。（6）、电源设计为开关电压，与线性电源相比具有效率高、体积小、重量轻等有点。（7）、装置有强的抗干扰能力，并有防雷击保护措施。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
具体实施方式
实施例。如图1所示，包括处理器模块、光栅尺信号模块、调理电路模块、寻边器模块、液晶显示屏模块、开关电源模块、通讯模块、键盘输入模块、存储器模块和打印模块，处理器模块为32位ARM处理器，存储器模块为铁电存储器。开关电源模块、键盘输入模块和通讯模块分别连接至处理器模块的输入端，液晶显示屏模块、存储器模块和打印模块分别连接至处理器模块的输出端；光栅尺信号模块连接调理电路模块，调理电路模块连接FPGA接口，FPGA接口连接处理器模块，寻边器模块连接FPGA接口。通讯模块包括以太网通讯模块、USB通讯模块和串口通讯模块，以太网通讯模块、USB通讯模块、串口通讯模块分别连接至处理器模块。
本实用新型工作原理：光栅尺信号模块（光栅传感器）将测量的距离转换为两路相位差为90度的方波号信号，此信号经过调理电路后，由FPGA接口将其进行4细分计数，从而将光栅尺移动的距离转换为数字量，处理器模块通过读取FPGA接口中数字量，以确定3路光栅移动的距离。其测量过程为：测量设备开机后X、Y、Z（分别连接3路光栅传感器）轴移动到绝对零点，然后将需测工件放在合适的位置，并通过键盘输入模块对X、Y、Z即3路光栅传感器的位置清零，确定坐标系。在坐标系确定后，通过移动光栅来测量工件的被测元素（如点、线、圆），并通过处理器模块进行相应算法处理后存储到存储器模块中，也可以通过USB通讯模块、串口通讯模块以及以太网通讯模块将所测的元素上传到上位机（如PC机，工控机）进行处理。
本实用新型的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，包括处理器模块、光栅尺信号模块、调理电路模块、寻边器模块、液晶显示屏模块、开关电源模块、通讯模块、键盘输入模块、存储器模块和打印模块，其特征在于：所述的处理器模块为32位ARM处理器，开关电源模块、键盘输入模块和通讯模块分别连接至处理器模块的输入端，液晶显示屏模块、存储器模块和打印模块分别连接至处理器模块的输出端；光栅尺信号模块连接调理电路模块，调理电路模块连接FPGA接口，FPGA接口连接处理器模块，寻边器模块连接FPGA接口。
2.根据权利要求1所述的基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，其特征在于：所述的通讯模块包括以太网通讯模块、USB通讯模块和串口通讯模块，以太网通讯模块、USB通讯模块、串口通讯模块分别连接至处理器模块。
3.根据权利要求1所述的基于ARM处理器和FPGA的光栅尺测量设备，其特征在于：所述的存储器模块为铁电存储器。
CN2011201099919U 2011-04-15 2011-04-15 基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备 Expired - Fee Related CN202013177U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011201099919U CN202013177U (zh) 2011-04-15 2011-04-15 基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011201099919U CN202013177U (zh) 2011-04-15 2011-04-15 基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN202013177U true CN202013177U (zh) 2011-10-19

Family

ID=44783794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011201099919U Expired - Fee Related CN202013177U (zh) 2011-04-15 2011-04-15 基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN202013177U (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103075961A (zh) * 2012-12-28 2013-05-01 广州数控设备有限公司 基于单片fpga支持多个光栅尺的位置测显装置及方法
CN103076780A (zh) * 2012-12-28 2013-05-01 广州数控设备有限公司 基于工业以太网总线的绝对式光栅控制系统及控制方法
CN103162712A (zh) * 2013-03-21 2013-06-19 中国人民解放军63908部队 圆光栅测角偏差处理及轴系歪斜补偿方法
CN103647912A (zh) * 2013-12-17 2014-03-19 广东工业大学 一种光栅尺的多窗图像数据高速扫描及采集装置及方法
CN106091947A (zh) * 2016-08-18 2016-11-09 宁波舜宇智能科技有限公司 控制系统和方法
CN106091948A (zh) * 2016-08-18 2016-11-09 宁波舜宇智能科技有限公司 控制系统和方法
CN109426467A (zh) * 2017-09-05 2019-03-05 北京立思辰计算机技术有限公司 一种激光打印机信号传输方法
CN110823165A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 文登恒润锻造有限公司 锻造曲轴毛坯直线度测量平台、方法、装置和电子设备

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103075961B (zh) * 2012-12-28 2015-09-23 广州数控设备有限公司 基于单片fpga支持多个光栅尺的位置测显方法
CN103076780A (zh) * 2012-12-28 2013-05-01 广州数控设备有限公司 基于工业以太网总线的绝对式光栅控制系统及控制方法
CN103075961A (zh) * 2012-12-28 2013-05-01 广州数控设备有限公司 基于单片fpga支持多个光栅尺的位置测显装置及方法
CN103076780B (zh) * 2012-12-28 2015-05-06 广州数控设备有限公司 基于工业以太网总线的绝对式光栅控制方法
CN103162712A (zh) * 2013-03-21 2013-06-19 中国人民解放军63908部队 圆光栅测角偏差处理及轴系歪斜补偿方法
CN103647912B (zh) * 2013-12-17 2016-09-21 广东工业大学 一种光栅尺的多窗图像数据高速扫描及采集装置的数据高速扫描及采集方法
CN103647912A (zh) * 2013-12-17 2014-03-19 广东工业大学 一种光栅尺的多窗图像数据高速扫描及采集装置及方法
CN106091947A (zh) * 2016-08-18 2016-11-09 宁波舜宇智能科技有限公司 控制系统和方法
CN106091948A (zh) * 2016-08-18 2016-11-09 宁波舜宇智能科技有限公司 控制系统和方法
CN106091948B (zh) * 2016-08-18 2019-01-08 宁波舜宇智能科技有限公司 控制系统和方法
CN109426467A (zh) * 2017-09-05 2019-03-05 北京立思辰计算机技术有限公司 一种激光打印机信号传输方法
CN110823165A (zh) * 2019-11-19 2020-02-21 文登恒润锻造有限公司 锻造曲轴毛坯直线度测量平台、方法、装置和电子设备
CN110823165B (zh) * 2019-11-19 2022-03-25 文登恒润锻造有限公司 锻造曲轴毛坯直线度测量平台、方法、装置和电子设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN202013177U (zh) 基于arm处理器和fpga的光栅尺测量设备
CN103940335A (zh) 一种工业机器人重复定位精度测量装置
CN203949716U (zh) 一种数字称重传感器
CN202329560U (zh) 一种基于pci接口的光栅尺数据采集卡
CN101957437A (zh) 一种中频强磁场测量装置
CN201886141U (zh) 绝缘电阻表智能检定装置
CN201886142U (zh) 接地电阻表智能检定装置
CN105467396A (zh) 一种脉冲激光测距控制系统及测距运算方法
CN204038899U (zh) 一种起重机回转位置的非接触式测量装置
CN200979574Y (zh) 基于复杂可编程逻辑器件技术的压电石英晶体测试仪
CN204495274U (zh) 一种新型的量角测绘工具
CN203849394U (zh) 一种数字多用表的自动检定装置
CN209166338U (zh) 一种基于接触式与非接触式相结合的厚度测量装置
CN108020683A (zh) 一种变压器运输监测装置
CN102426345B (zh) 一种三相谐波源
CN206756930U (zh) 一种可用于控制多功能智能电力仪表
CN206348457U (zh) 磁性液体测量仪
CN205300651U (zh) 一种信号转换模块箱
CN100378433C (zh) 一种基于fpga的工业大型吊车吊钩位置测量装置
CN204945213U (zh) 一种网路多功能仪表
CN204612657U (zh) 高精度磁致伸缩位移传感器
CN203673293U (zh) 位置测控装置
CN203405498U (zh) Pdaj660网络多功能电力仪表
CN203929034U (zh) 一种室内建模扫描装置
CN202547603U (zh) 一种多功能光栅数显表

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20111019

Termination date: 20130415