共阳极与共阴极两种，本课题中开发板使用的是共阳型，通过PNP管驱动。共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同的节点COM，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及h（小数点），如图2-3所示。
图2-2 黑金开发板
图2-3 数码管段选图
共阳型数码管在应用时，将公共极COM接到高电平，当某一字段发光二极管的阴极为低电平是时，相应的字段就点亮；当某一字段的阴极为高电平时，
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相应字段就不亮。数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数字，因此根据数码管的驱动方式不同，可以分为静态式和动态式两类。
本课题中应用的是动态式。动态驱动是将数码管各段的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极COM增加位选控制电路，位选由各自独立的I/O线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接受到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于控制芯片对位选COM端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位就显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。通过分时轮流控制各个数码管的COM端，就使各个数码管轮流受控显示，这就实现了动态驱动。动态显示能够节省大量的I/O端口，而且功耗更低。
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第三章 光电编码器及测速原理和方法
3.1 编码器简介
根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。
（1）增量式编码器
增量式编码器是直接利用光电转换原理输出三组方波脉冲A、B和Z相；A、B两组脉冲相位差90度。从而可方便地判断出旋转方向，而Z相位每旋转一个脉冲，用于基准点定位。它的优点是原理构造简单，机械平均寿命可在几万小时以上，抗干扰能力强，可靠性高，适合于长距离传输。其缺点是无法输出轴转动的绝对位置信息。
增量式光电编码器的工作原理是由旋转带动在径向有均匀窄缝的主光栅码盘旋转，在主光栅码盘的上面有与其平行的鉴向盘，在鉴向盘上有两条彼此错开90度相位的窄缝，并分别由光敏二极管接受主光栅码盘透过来的信号。工作时，鉴向盘不动，主光栅码盘随转子旋转，光源经透镜平行射向主光栅码盘，通过主光栅码盘和鉴向盘后由光敏二极管接受相位差90度的近似正弦信号，再由逻辑电路形成转向信号和计数脉冲信号。为了获得绝对位置角，在增量式光电编码器有零位脉冲，即主光栅每旋转一周，输出一个零位脉冲，使位置角清零。利用增量式光电编码器可以检测电机的位置和速度。当码盘转动时，它的输出信号是相位差为90度的A相和B相脉冲信号。从A、B两个输出信号的相位关系（超前或滞后）可判断旋转的方向。当码盘正传时，A道脉冲波形比B道超前90度，而反转时，A道脉冲比B道滞后90度。[18]增量式光栅原理示意图如图3-1所示。
（2）绝对编码器
绝对编码器是直接输出数字量的传感器，在它的原型码盘上沿径向有若干
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同心码道，每条道上由透光和不透光的善行区域相间组成，相邻码道的扇区数目是双倍关系，码盘上的码道数就是他的二进制数码的位数，在码盘的一侧是光源，另一侧对应每一码道有一光敏元件；当码盘处于不同位置时，各光敏元件根据受光照与否转换出相应的电平信号，形成二进制数。这种编码器的特点是不要计数器，在转轴的任意位置都可独处一个固定的与位置相对应的数字码。显然，码道越多，分辨率就越高，对于一个具有N位二进制分辨率的编码器，其码盘必须有N条码道。
图3-1 增量式光栅
绝对式编码器是利用自然二进制或循环二进制（格雷码）方式进行光电转换的。绝对式编码器的增量式编码器不同之处在于圆盘上偷光、不投光的线条图形。绝对式编码器可有若干编码，根据读出码盘上的编码，检测绝对位置。编码的设计可采用二进制码、循环码、二进制补码等，它的特点有：可以直接读出角度坐标的绝对值、没有累计误差并且电源切除后位置信息不会丢失，但是分辨率是由二进制的位数决定的，也就是说精度取决于位数，目前有10位、14位等多种。
（3）混合式绝对值编码器
混合式绝对值编码器，它输出两组信息：一组信息用于检测磁极位置，带有绝对信息功能；另一组则完全同增量式编码器的输出信息。
绝对式码盘原理示意图如图3-2所示。
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图3-2 绝对式码盘
3.2 HGAIN K5208G-1024BM型增量式光电编码器
无锡格恩科技有限公司（http://www.chinahgain.com/index.asp）是专业的编码器制造商，与美国知名企业集团实现技术合作，核心部件高度集成化，质量更高，性能更稳定。
本课题选用的是该公司生产的空心轴类KL52系列编码器，型号为HGAIN K5208G-1024BM-C526 PNP,属于增量式光电编码器。该款型号的实物如图3-3所示。
3.2.1 型号说明
设备描述：主体直径ф52mm，主轴直径ф8mm，双轴申轮式结构，电缆侧出，A、B、Z三路方波，多种电路输出。同步橡胶轮周长可选，本课题中选用的是204mm铝毂。型号说明如图3-4所示,接线表见表3-1.
表3-1 编码器接线表
颜色 信号 红 Vcc 黄 Z 绿 A 黑 0V 白 B 屏蔽 N.C 19