1 系统说明

单圈或多圈绝对旋转角度编码器用于许多应用，例如需要绝对机械角度位置的伺服驱动器和机器人。绝对编码器通常提供串行单向或双向半双工或全双工 RS485 接口，采用特定于供应商的协议或开放式编码器协议。

此参考设计演示了采用同轴感应的小型绝对单圈磁性旋转角度编码器电路设计，如图 1-1 所示。圆盘磁体安装在编码器旋转轴的末端。带有 TMAG6180-Q1 高精度模拟 AMR 360° 角度传感器的静态 PCB 采用同轴安装，从 AMR 传感器封装顶部到圆盘磁体之间存在可配置的空气间隙。有效空气间隙包括 IC 封装内 AMR 和霍尔传感器的位置。X 轴和 Y 轴上集成了两个独立的霍尔传感器输出，可用于以机械方式将传感器的角度范围扩展到 360°。

图 1-1 同轴磁角感应原理

TMAG6180-Q1 具有集成信号调节放大器，并提供与所施加平面磁场的方向相关的差分正弦和余弦模拟输出。

Cortex M0 MCU MSPM0G3507 具有 4MSPS 双采样 12 位 ADC 和多达 128 次硬件均值计算功能，支持低噪声和低延迟绝对角度计算，并具有 4Mbaud UART 以实现高速旋转角度数据传输。绝对编码器电路设计使用半双工 RS-485 收发器提供双向接口，该收发器在小型 10-VSON 封装中集成了 120Ω 可切换终端。需要一个容差为 ±10% 的 5V 电源来为绝对编码器电路供电。