[发明专利]光栅尺计数控制系统及方法

权利要求书

1.一种光栅尺计数控制系统，该系统包括计算机及通过电平转换器与所述计算机相连的单片机，所述单片机与倍频器、可逆计数器及信号锁存器相连，所述倍频器与光栅尺信号发生器相连，所述光栅尺信号发生器安装于量测机台上，其特征在于，所述计算机包括计算机发送模块和计算模块，所述单片机包括清零模块、倍频控制模块、计数控制模块和单片机发送模块，其中：

所述计算机发送模块用于将所述计算机中的采集命令通过所述电平转换器发送给所述单片机；

所述清零模块用于当所述单片机接收并执行采集命令后将所述倍频器及所述可逆计数器中的数据清零；

所述倍频控制模块用于当所述量测机台发生位移时，接收所述光栅尺信号发生器发出的量测机台在X轴、Y轴及Z轴位移的三路信号，识别所接收三路信号的方向及放大所述三路信号的频率，并将所述频率放大后的三路信号输出给所述可逆计数器；

所述计数控制模块用于将所接收的三路信号分别进行十六进制计数，并将计数的数据根据所对应信号的方向分别记为正值和负值，当计数的数据达到256或-256时将该数据输出给所述单片机的外部中断输入接口，当计数的数据没有达到256或-256时将该数据通过所述信号锁存器将该数据发送至所述单片机的P0端口，将所述单片机所接收的三路信号的数据分别进行累加；

所述单片机发送模块用于将累加后的三路信号的数据通过所述电平转换器发送给所述计算机；及

所述计算模块用于将所接收的三路信号的数据分别乘以所述光栅尺信号发生器的比例系数得到所述量测机台相应的坐标值。

2.如权利要求1所述的光栅尺计数控制系统，其特征在于，所述电平转换器将计算机发出的负逻辑电平与单片机发出的正逻辑电平进行相互转换。

3.如权利要求1所述的光栅尺计数控制系统，其特征在于，所述光栅尺信号发生器发出信号的方向包括正向传输和反向传输。

4.如权利要求3所述的光栅尺计数控制系统，其特征在于，当所述光栅尺信号发生器发出信号的方向为正向传输时，该正向传输信号计数的数据为正值；当所述光栅尺信号发生器发出信号的方向为反向传输时，该反向传输信号计数的数据为负值。

5.一种利用权利要求1所述系统控制光栅尺计数的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

将计算机中的采集命令通过电平转换器发送给单片机；

当所述单片机接收并执行采集命令后，将倍频器及可逆计数器中的数据清零；

当量测机台发生位移时，所述倍频器接收光栅尺信号发生器发出的所述量测机台在X轴、Y轴及Z轴位移的三路信号；

所述倍频器识别所接收三路信号的方向及放大所接收的三路信号的频率，并将所述频率放大后的三路信号输出给所述可逆计数器；

利用计数控制模块将所接收的三路信号分别进行十六进制计数，并将计数的数据根据所对应信号的方向分别记为正值和负值；

当所述计数的数据达到256或-256时，利用计数控制模块将该数据输出给所述单片机的外部中断输入接口，或者当所述计数的数据没有达到256或-256时，利用计数控制模块将该数据通过所述信号锁存器将该数据发送至所述单片机的P0端口；

所述单片机将所接收的三路信号的数据分别进行累加；

所述单片机将累加后的三路信号的数据通过所述电平转换器发送给所述计算机；及

所述计算机将所接收的三路信号的数据分别乘以所述光栅尺信号发生器的比例系数得到所述量测机台相应的坐标值。

6.如权利要求5所述的光栅尺计数控制方法，其特征在于，所述电平转换器将计算机发出的负逻辑电平与单片机发出的正逻辑电平进行相互转换。

7.如权利要求5所述的光栅尺计数控制方法，其特征在于，所述光栅尺信号发生器发出信号的方向包括正向传输和反向传输。

8.如权利要求7所述的光栅尺计数控制方法，其特征在于，当所述光栅尺信号发生器发出信号的方向为正向传输时，该正向传输信号计数的数据为正值；当所述光栅尺信号发生器发出信号的方向为反向传输时，该反向传输信号计数的数据为负值。