【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于编码器控制，具体涉及一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路及方法。
技术介绍
1、编码器被广泛应用在工业运动控制领域，增量式编码器的栅尺码道上通常会有一个或多个的index刻度用以表示原点位置。当编码器检测到index刻度时会输出z_pulse脉冲信号给上位检测设备，此时如果编码器的工作指示灯有相应的状态显示，会极大方便使用者安装调试或检查作业。
2、由于编码器尺寸小，内部电路集成度高，接口资源紧张，编码器内部电路的细分ic很少有专用的控制接脚用来控制工作指示灯。同时由于z_pulse脉冲信号脉宽窄，一般为us级，由此信号产生的脉宽控制led显示难以被肉眼分辨，需要延迟led控制信号的脉宽。
3、为了克服上述问题，现有技术方案为：
4、1、只有运行或警报两种指示状态，触发index无状态提示。
5、2、增加mcu等控制ic连接细分ic，实现以上功能。
6、3、选用具备工作灯控制功能的细分ic。
7、现有技术的缺点在于：
8、1.无index状态提示的缺点：
9、以上方案仅提供运行和警报两种工作指示灯提示，编码器触发index刻度时，只能通过上位设备解析读头输出的z_pulse信号，这种方案的编码器在安装调试环境工序繁琐。
10、2.增加mcu等控制ic连接细分ic的缺点：
11、这种方案需要在编码器内部额外增加mcu等控制ic电路与细分ic建立通讯。通过读取细分ic内部状态数据的方式对工作灯等完
12、3.选用具备工作灯控制功能的细分ic的缺点：
13、此类细分ic市场可选产品极少，大部分为特殊定制，采购极为困难。
14、因此研发一种用于编码器内部控制工作指示灯的控制电路很有市场前景。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路及方法。
2、为了解决技术问题，本专利技术的技术方案是：一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，包括工作状态控制单元、熄灭脉宽延长单元和灯光显示单元，工作状态控制单元和熄灭脉宽延长单元的输入端分别电连接编码器细分单元，工作状态控制单元和熄灭脉宽延长单元的输出端分别连接灯光显示单元；
3、所述编码器细分单元为工作状态控制单元提供警报状态信号xirq，所述编码器细分单元为熄灭脉宽延长单元提供index刻度触发产生的z_pulse脉冲信号。
4、优选的，所述工作状态控制单元由逻辑非门u1、led驱动电阻r1和led驱动电阻r2组成，编码器细分单元输出的警报状态信号xirq连接至逻辑非门u1的输入脚pin2，逻辑非门u1的输出脚pin4连接led驱动电阻r1的pin1，led驱动电阻r1的pin2输出代表编码器正常运行的工作灯驱动信号run，信号run输出至灯光显示单元；led驱动电阻r2的输入脚pin1连接警报状态信号xirq，led驱动电阻r2的输出脚pin2输出代表编码器存在警报的工作灯驱动信号err，信号err输出至灯光显示单元。
5、优选的，当编码器正常工作时警报状态信号xirq为高电平，逻辑非门u1的输出脚pin4输出低电平；当编码器出现警报时，警报状态信号xirq为低电平，逻辑非门u1的输出脚pin4输出高电平。
6、优选的，所述熄灭脉宽延长单元由单稳态逻辑芯片u2、电容c1和电阻r5组成，编码器细分单元输出的index刻度触发产生的z_pulse脉冲信号连接至单稳态逻辑芯片u2的上升沿触发输入脚pin2，单稳态逻辑芯片u2的下降沿触发输入脚pin1连接至gnd，所述电阻r5和电容c1构成充电延时电路，电阻r5的pin1连接3.3v，电阻r5的pin2连接电容c1的pin1，电容c1的pin2连接单稳态逻辑芯片u2的pin6，单稳态逻辑芯片u2的pin7连接至电阻r5的pin2，单稳态逻辑芯片u2的pin5脚输出灯光熄灭的控制信号off_led至灯光显示单元。
7、优选的，所述单稳态逻辑芯片u2的pin3为输入状态清除脚clr，当不控制工作指示灯时，单稳态逻辑芯片u2的pin3连接3.3v；所述单稳态逻辑芯片u2的pin8连接3.3v。
8、优选的，所述灯光显示单元由共阳极双色led指示灯led1、三极管q1、电阻r3和电阻r4组成，工作状态控制单元输出的信号run连接至共阳极双色led指示灯led1的第一灯阴极，信号err连接至共阳极双色led指示灯led1的第二灯阴极，共阳极双色led指示灯led1的共阳极接入三极管q1的pin3集电极c，三极管q1的pin2发射极e连接3.3v电源，熄灭脉宽延长单元输出的灯光熄灭的控制信号off_led输入电阻r4的pin1，电阻r4的pin2连接三极管q1的pin1基极b，电阻r3连接三极管q1的pin1和pin2，起到上拉钳位的作用。
9、优选的，所述三极管q1为pnp型的三极管q1。
10、优选的，所述第一灯为蓝灯，第二灯为红灯。
11、优选的，一种用于编码器的多状态工作指示灯控制方法，利用上述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路进行控制，控制方法包括以下几种：
12、第一种：当编码器细分单元正常工作时，警报状态信号xirq为高电平，逻辑非门u1的输出脚pin4输出低电平，若此时无z_pulse脉冲信号输入时，三极管q1处于开通状态，信号run有驱动电流通过，共阳极双色led指示灯led1的蓝灯发光，由于警报状态信号xirq为高电平，信号err无驱动电流通过，共阳极双色led指示灯led1的红灯不发光；
13、第二种：当编码器细分单元有警报产生时，警报状态信号xirq为低电平，逻辑非门u1的输出脚pin4输出高电平，若此时无z_pulse脉冲信号输入时，三极管q1处于开通状态，信号run无驱动电流通过，共阳极双色led指示灯led1的蓝灯不发光，由于警报状态信号xirq为低电平，信号err有驱动电流通过，共阳极双色led指示灯led1的红灯发光；
14、第三种：当编码器细分单元无z_pulse脉冲信号输出时，z_pulse脉冲信号为低电平，单稳态逻辑芯片u2的pin5输出灯光熄灭的控制信号off_led保持低电平，三极管q1的基级有电流通过，电阻r4限制基级电流使三极管q1保持开通并工作在饱和区；
15、第四种：当编码器细分单元有z_pulse脉冲信号输出时，z_pulse脉冲信号的上升沿被单稳态逻辑芯片u2的pin2捕获，单稳态逻辑芯片u2的pin5输出灯光熄灭的控制信号off_led同步升高，灯光熄灭的控制信号off_led的高电平脉宽为xms，灯光熄灭的控制信号off_led升高后，三极管q1的基级有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：包括工作状态控制单元（1）、熄灭脉宽延长单元（2）和灯光显示单元（3），工作状态控制单元（1）和熄灭脉宽延长单元（2）的输入端分别电连接编码器细分单元（4），工作状态控制单元（1）和熄灭脉宽延长单元（2）的输出端分别连接灯光显示单元（3）；
2.根据权利要求1所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述工作状态控制单元（1）由逻辑非门U1、LED驱动电阻R1和LED驱动电阻R2组成，编码器细分单元（4）输出的警报状态信号XIRQ连接至逻辑非门U1的输入脚PIN2，逻辑非门U1的输出脚PIN4连接LED驱动电阻R1的PIN1，LED驱动电阻R1的PIN2输出代表编码器正常运行的工作灯驱动信号RUN，信号RUN输出至灯光显示单元（3）；LED驱动电阻R2的输入脚PIN1连接警报状态信号XIRQ，LED驱动电阻R2的输出脚PIN2输出代表编码器存在警报的工作灯驱动信号ERR，信号ERR输出至灯光显示单元（3）。
3.根据权利要求2所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在
4.根据权利要求2所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述熄灭脉宽延长单元（2）由单稳态逻辑芯片U2、电容C1和电阻R5组成，编码器细分单元（4）输出的index刻度触发产生的Z_PULSE脉冲信号连接至单稳态逻辑芯片U2的上升沿触发输入脚PIN2，单稳态逻辑芯片U2的下降沿触发输入脚PIN1连接至GND，所述电阻R5和电容C1构成充电延时电路，电阻R5的PIN1连接3.3V，电阻R5的PIN2连接电容C1的PIN1，电容C1的PIN2连接单稳态逻辑芯片U2的PIN6，单稳态逻辑芯片U2的PIN7连接至电阻R5的PIN2，单稳态逻辑芯片U2的PIN5脚输出灯光熄灭的控制信号OFF_LED至灯光显示单元（3）。
5.根据权利要求4所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述单稳态逻辑芯片U2的PIN3为输入状态清除脚CLR，当不控制工作指示灯时，单稳态逻辑芯片U2的PIN3连接3.3V；所述单稳态逻辑芯片U2的PIN8连接3.3V。
6.根据权利要求4所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述灯光显示单元（3）由共阳极双色LED指示灯LED1、三极管Q1、电阻R3和电阻R4组成，工作状态控制单元（1）输出的信号RUN连接至共阳极双色LED指示灯LED1的第一灯阴极，信号ERR连接至共阳极双色LED指示灯LED1的第二灯阴极，共阳极双色LED指示灯LED1的共阳极接入三极管Q1的PIN3集电极C，三极管Q1的PIN2发射极E连接3.3V电源，熄灭脉宽延长单元（2）输出的灯光熄灭的控制信号OFF_LED输入电阻R4的PIN1，电阻R4的PIN2连接三极管Q1的PIN1基极B，电阻R3连接三极管Q1的PIN1和PIN2，起到上拉钳位的作用。
7.根据权利要求6任一项所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述三极管Q1为PNP型的三极管Q1。
8.根据权利要求6任一项所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述第一灯为蓝灯，第二灯为红灯。
9.一种用于编码器的多状态工作指示灯控制方法，其特征在于，利用权利要求8所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路进行控制，控制方法包括以下几种：
10.根据权利要求9所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制方法，其特征在于：所述灯光熄灭的控制信号OFF_LED的高电平脉宽由电阻R5和电容C1组成的充电延时电路决定，调整电阻R5和电容C1的配比用于修改脉宽的延长时间，其计算公式为：
...【技术特征摘要】
1.一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：包括工作状态控制单元（1）、熄灭脉宽延长单元（2）和灯光显示单元（3），工作状态控制单元（1）和熄灭脉宽延长单元（2）的输入端分别电连接编码器细分单元（4），工作状态控制单元（1）和熄灭脉宽延长单元（2）的输出端分别连接灯光显示单元（3）；
2.根据权利要求1所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述工作状态控制单元（1）由逻辑非门u1、led驱动电阻r1和led驱动电阻r2组成，编码器细分单元（4）输出的警报状态信号xirq连接至逻辑非门u1的输入脚pin2，逻辑非门u1的输出脚pin4连接led驱动电阻r1的pin1，led驱动电阻r1的pin2输出代表编码器正常运行的工作灯驱动信号run，信号run输出至灯光显示单元（3）；led驱动电阻r2的输入脚pin1连接警报状态信号xirq，led驱动电阻r2的输出脚pin2输出代表编码器存在警报的工作灯驱动信号err，信号err输出至灯光显示单元（3）。
3.根据权利要求2所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：当编码器正常工作时警报状态信号xirq为高电平，逻辑非门u1的输出脚pin4输出低电平；当编码器出现警报时，警报状态信号xirq为低电平，逻辑非门u1的输出脚pin4输出高电平。
4.根据权利要求2所述的一种用于编码器的多状态工作指示灯控制电路，其特征在于：所述熄灭脉宽延长单元（2）由单稳态逻辑芯片u2、电容c1和电阻r5组成，编码器细分单元（4）输出的index刻度触发产生的z_pulse脉冲信号连接至单稳态逻辑芯片u2的上升沿触发输入脚pin2，单稳态逻辑芯片u2的下降沿触发输入脚pin1连接至gnd，所述电阻r5和电容c1构成充电延时电路，电阻r5的pin1连接3.3v，电阻r5的pin2连接电容c1的pin1，电容c1的pin2连接单稳态逻辑芯片u2的pin6，单稳态逻辑芯片u2的p...
【专利技术属性】
技术研发人员：于洋，范守苏，
申请(专利权)人：上海帕特尼智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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