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　　光電編碼器，是一種通過(guò)光電轉換將輸出軸上的機械幾何位移量轉換成脈沖或數字量的傳感器。

　　光電編碼用具備良好的使用性能，在角度丈量、位移丈量時(shí)抗干擾能力很強，并具有穩定可靠的輸出脈沖信號，且該脈沖信號經(jīng)計數后可得到被丈量的數字信號。因此，我們在研制汽車(chē)駕駛模擬器時(shí)，對方向盤(pán)旋轉角度的丈量選用光電編碼器作為傳感器，其輸出電路選用集電極開(kāi)路型，輸出分辨率選用360個(gè)脈沖/圈，考慮到汽車(chē)方向盤(pán)轉動(dòng)是雙向的，既可順時(shí)針旋轉，也可逆時(shí)針旋轉，需要對編碼器的輸出信號鑒相后才能計數。給出了光電編碼器實(shí)際使用的鑒相與雙向計數電路，鑒相電路用1個(gè)D觸發(fā)器和2個(gè)與非門(mén)組成，計數電路用3片74LS193組成。

　　當光電編碼器順時(shí)針旋轉時(shí)，通道A輸出波形超前通道B輸出波形90°，D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為高電平，Q(波形W2)為低電平，上面與非門(mén)打開(kāi)，計數脈沖通過(guò)(波形W3)，送至雙向計數器74LS193的加脈沖輸進(jìn)端CU，進(jìn)行加法計數；此時(shí)，下面與非門(mén)封閉，其輸出為高電平(波形W4)。當光電編碼器逆時(shí)針旋轉時(shí)，通道A輸出波形比通道B輸出波形延遲90°，D觸發(fā)器輸出Q(波形W1)為低電平，Q(波形W2)為高電平，上面與非門(mén)封閉，其輸出為高電平(波形W3)；此時(shí)，下面與非門(mén)打開(kāi)，計數脈沖通過(guò)(波形W4)，送至雙向計數器74LS193的減脈沖輸進(jìn)端CD，進(jìn)行減法計數。

　　汽車(chē)方向盤(pán)順時(shí)針和逆時(shí)針旋轉時(shí)，其最大旋轉角度均為兩圈半，選用分辨率為360個(gè)脈沖/圈的編碼器，其最大輸出脈沖數為900個(gè)；實(shí)際使用的計數電路用3片74LS193組成，在系統上電初始化時(shí)，先對其進(jìn)行復位(CLR信號)，再將其初值設為800H，即2048(LD信號)；如此，當方向盤(pán)順時(shí)針旋轉時(shí)，計數電路的輸出范圍為2048～2948，當方向盤(pán)逆時(shí)針旋轉時(shí)，計數電路的輸出范圍為2048～1148；計數電路的數據輸出D0～D11送至數據處理電路。

　　實(shí)際使用時(shí)，方向盤(pán)頻繁地進(jìn)行順時(shí)針和逆時(shí)針轉動(dòng)，由于存在量化誤差，工作較長(cháng)一段時(shí)間后，方向盤(pán)回中時(shí)計數電路輸出可能不是2048，而是有幾個(gè)字的偏差；為解決這一題目，增加了一個(gè)方向盤(pán)回中檢測電路，系統工作后，數據處理電路在模擬器處于非操縱狀態(tài)時(shí)，系統檢測回中檢測電路，若方向盤(pán)處于回中狀態(tài)，而計數電路的數據輸出不是2048，可對計數電路進(jìn)行復位，并重新設置初值。

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