软件设计

       智能光电旋钮的软件主要是设计 8031单片机系统的定时器中断，判别遮光片的旋转方向和旋转速率。设计难点在于旋转方向识别。

       旋转方向识别原理

       将两对光电收发器的接收部分近似为A、B两个点，当遮光片旋转时，如图4所示。

  图中，设A、B两点间距为“e”，遮光片的遮光区长度为“d”。旋钮制作时使遮光片的遮光区长度和非遮光区长度相等，且“d”大于“e”。遮光片旋转时，其运动图像可近似为周期性占空比为1：1的矩形脉冲（凸部代表遮光区，凹部代表透光区）。这样，当遮光片向箭头方向移动时，必然循环处于：A、B被完全遮蔽；A 未遮蔽而B被遮蔽两种状态。当遮光片反向移动时，则循环处于：A、B被完全遮蔽；B未遮蔽而A被遮蔽两种状态。

       光电收发器收端处于遮蔽状态时，单稳态触发器输出高电平，反之，则输出低电平。所以，单片机只需定时采集输入的电平，将“检测到A、B被完全遮蔽”作为判决起始点，然后根据是否紧接着出现“A 未遮蔽而B被遮蔽”或“B 未遮蔽而A被遮蔽”这两种状态来判断其旋转方向。

       旋转速率识别原理

       旋转速率的识别实质上是识别“A、B完全遮蔽”和“A、B之一未遮蔽”这两种状态转换的频率。同样，如果将“A、B被完全遮蔽”作为判决起始点，然后根据是否紧接着出现“A 未遮蔽而B被遮蔽”或“B 未遮蔽而A被遮蔽”这两种状态之一，无论哪种状态一出现，都在脉冲输出端产生一脉冲信号。同时，对产生的脉冲信号记数，脉冲的总个数除以脉冲记数的时间，就能得到旋转速率。

       程序流程图

       这种智能光电旋钮的软件并不复杂，用8031汇编语言编写的程序总长不超过50条语句。软件流程示于图5。

结语

       这种智能光电旋钮，其单片机系统的硬件设计和软件开发都由制作者完成。所以，当需要在控制面板上附加按键及完成液晶显示等功能时，只需设计附加的单片机系统外围电路，而不必再单独设计单片机系统。

       这种智能光电旋钮制作成功后，目前已应用于一些信号解调设备的控制面板。其性能稳定、可靠，达到了同类产品的水平。

  

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