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旋轉(zhuǎn)編碼器是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換為一連串?dāng)?shù)字脈沖信號的旋轉(zhuǎn)式傳感器。這些脈沖用來控制角位移。讀數(shù)系統(tǒng)通常采用差分方式，即將兩個(gè)波形一樣但相位差為180°的不同信號進(jìn)行比較，以便提高輸出信號的質(zhì)量和穩(wěn)定性。讀數(shù)是在兩個(gè)信號的差別基礎(chǔ)上形成的，從而消除了干擾。
01模塊來源
資料下載鏈接：https://pan.baidu.com/s/18pp1KaT2V_llizWvdIXtKA?pwd=8889
資料提取碼：8889
02 規(guī)格參數(shù)
模塊的廠家資料下載請查看百度網(wǎng)盤鏈接
工作電壓：5V
工作電流：1MA
模塊尺寸：18 x 25 mm
旋轉(zhuǎn)角度: 360度
通信協(xié)議：相位差
管腳數(shù)量：5 Pin（2.54mm間距排針）
03移植過程
我們的目標(biāo)是在立創(chuàng)·CW32F030C8T6開發(fā)板上能夠判斷旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)次數(shù)和是否按下的功能。首先要獲取資料，查看數(shù)據(jù)手冊應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)，再移植至我們的工程。
3.1查看資料
旋轉(zhuǎn)編碼器是通過兩個(gè)引腳的相位差，實(shí)現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)方向判斷（以后的CLK引腳統(tǒng)一稱呼為A相，DT引腳為B相）
當(dāng)是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，A相超前B相90度，即A相為下降沿時(shí)，B相為低電平；A相為上升沿時(shí)，B相為高電平。
當(dāng)是逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，B相超前A相90度，即A相為下降沿時(shí)，B相為高電平；A相為上升沿時(shí)，B相為低電平。
而EC11按旋轉(zhuǎn)的輸出動作可以分為兩種。
一種是轉(zhuǎn)兩格，A、B端輸出一個(gè)完整脈沖（轉(zhuǎn)一格就只是由低電平->高電平或由高電平->低電平）；
一種就是轉(zhuǎn)一格，A、B對C端輸出一個(gè)完整脈沖。
轉(zhuǎn)一格半個(gè)脈沖
轉(zhuǎn)一格完整脈沖
因此我們只需檢測A相或者B相有發(fā)生高低電平跳變時(shí)，就判斷另一相狀態(tài)，來決定旋轉(zhuǎn)方向。根據(jù)以下真值表，可以發(fā)現(xiàn)：
當(dāng)兩相同時(shí)為上升沿或者同時(shí)為下降沿時(shí)，則為順時(shí)針；
當(dāng)兩相不同時(shí)為上升沿或者不同時(shí)為下降沿時(shí)，則為逆時(shí)針；
| 下B相 右A相 | 上升沿 | 下降沿 |
|---|---|---|
| 上升沿 | 順時(shí)針 | 逆時(shí)針 |
| 下降沿 | 逆時(shí)針 | 順時(shí)針 |
旋轉(zhuǎn)編碼器是機(jī)械結(jié)構(gòu)的，是機(jī)械結(jié)構(gòu)就避免不了在旋轉(zhuǎn)或者按下時(shí)有抖動，這里采用定時(shí)器每隔10ms掃描一次編碼器是否有動作，實(shí)現(xiàn)10ms內(nèi)的消抖。
在中斷服務(wù)函數(shù)中，根據(jù)真值表確定旋轉(zhuǎn)的方向。
3.2引腳選擇
該模塊有5個(gè)引腳，具體引腳連接見 表 各引腳連接。
3.3移植至工程
打開自己的工程。（這里工程參考見入門手冊工程模板）
移植步驟中的導(dǎo)入.c和.h文件與第二章的第1小節(jié)【DHT11溫濕度傳感器】相同，只是將.c和.h文件更改為ec11.c與ec11.h。這里不再過多講述，移植完成后面修改相關(guān)代碼。
在文件ec11.c中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#include "ec11.h"#include "stdio.h"/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Encoder_GPIO_Init* 函 數(shù) 說 明：旋轉(zhuǎn)編碼器引腳初始化* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：無* 作 者：LC* 備 注：使用定時(shí)器每10Ms掃描一次是否有旋轉(zhuǎn)，即通過定時(shí)器進(jìn)行消抖******************************************************************/void Encoder_GPIO_Init(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; // GPIO初始化結(jié)構(gòu)體BTIM_TimeBaseInitTypeDef BTIM_TimeBaseInitStruct; // 定時(shí)器初始化結(jié)構(gòu)體RCC_GPIO_ENABLE(); // 使能GPIO時(shí)鐘BTIM_RCC_ENABLE(); // 使能BTIM時(shí)鐘// 禁止中斷，以安全地配置NVIC__disable_irq();// 開啟BTIM1中斷，并關(guān)聯(lián)到NVICNVIC_EnableIRQ(BSP_TIMER_IRQ);// 允許中斷，恢復(fù)中斷狀態(tài)__enable_irq();GPIO_InitStruct.Pins = GPIO_ENCODER_SW| // GPIO引腳GPIO_ENCODER_LCK|GPIO_ENCODER_DT;GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT_PULLUP; // 上拉輸入GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_HIGH; // 輸出速度高GPIO_Init(PORT_GPIO, &GPIO_InitStruct); // 初始化// 配置定時(shí)器模式、周期和預(yù)分頻器BTIM_TimeBaseInitStruct.BTIM_Mode = BTIM_Mode_TIMER; // 設(shè)置為定時(shí)器模式BTIM_TimeBaseInitStruct.BTIM_Period = 625 - 1; // 設(shè)置周期，使得定時(shí)器每10ms產(chǎn)生一次溢出中斷BTIM_TimeBaseInitStruct.BTIM_Prescaler = BTIM_PRS_DIV1024; // 預(yù)分頻器設(shè)置為1024，以降低時(shí)鐘頻// 使用上述配置初始化定時(shí)器BTIM1BTIM_TimeBaseInit(BSP_TIMER, &BTIM_TimeBaseInitStruct);// 使能BTIM1的溢出中斷BTIM_ITConfig(BSP_TIMER, BTIM_IT_OV, ENABLE);// 啟動定時(shí)器BTIM1BTIM_Cmd(BSP_TIMER, ENABLE);}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Encoder_Scanf* 函 數(shù) 說 明：判斷旋轉(zhuǎn)編碼器是否有往哪一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：1=正轉(zhuǎn) 2=反轉(zhuǎn)* 作 者：LC* 備 注：哪一邊正轉(zhuǎn)哪一邊反轉(zhuǎn)不需要太在意，你說的算******************************************************************/char Encoder_Scanf(void){static GPIO_PinState EC11_CLK_Last= GPIO_Pin_RESET; //EC11的LCK引腳上一次的狀態(tài)（A相）static GPIO_PinState EC11_DT_Last = GPIO_Pin_RESET; //EC11的DT引腳上一次的狀態(tài)（B相）char ScanResult = 0;//當(dāng)A發(fā)生跳變時(shí)采集B當(dāng)前的狀態(tài)，并將B與上一次的狀態(tài)進(jìn)行對比。if(GET_CLK_STATE !=EC11_CLK_Last){ //若A 0->1 時(shí)，B 1->0 正轉(zhuǎn)；若A 1->0 時(shí)，B 0->1 正轉(zhuǎn)；//若A 0->1 時(shí)，B 0->1 反轉(zhuǎn)；若A 1->0 時(shí)，B 1->0 反轉(zhuǎn)if(GET_CLK_STATE == 1) //EC11_A和上一次狀態(tài)相比，為上升沿{//EC11_B和上一次狀態(tài)相比，為下降沿if((EC11_DT_Last == 1)&&(GET_DT_STATE == 0))ScanResult = 1; //正轉(zhuǎn)//EC11_B和上一次狀態(tài)相比，為上升沿if((EC11_DT_Last == 0)&&(GET_DT_STATE == 1))ScanResult = 2; //反轉(zhuǎn)//>>>>>>>>>>>>>>>>下面為正轉(zhuǎn)一次再反轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一次再正轉(zhuǎn)處理<<<<<<<<<<<<<<<<////A上升沿時(shí)，采集的B不變且為0if((EC11_DT_Last == GET_DT_STATE)&&(GET_DT_STATE == 0))ScanResult = 1; //正轉(zhuǎn)//A上升沿時(shí)，采集的B不變且為1if((EC11_DT_Last == GET_DT_STATE)&&(GET_DT_STATE == 1))ScanResult = 2; //反轉(zhuǎn)}else //EC11_A和上一次狀態(tài)相比，為下降沿{//EC11_B和上一次狀態(tài)相比，為下降沿if((EC11_DT_Last == 1)&&(GET_DT_STATE == 0))ScanResult = 2; //反轉(zhuǎn)//EC11_B和上一次狀態(tài)相比，為上升沿if((EC11_DT_Last == 0)&&(GET_DT_STATE == 1))ScanResult = 1; //正轉(zhuǎn)//>>>>>>>>>>>>>>>>下面為正轉(zhuǎn)一次再反轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一次再正轉(zhuǎn)處理<<<<<<<<<<<<<<<<////A上升沿時(shí)，采集的B不變且為0if((EC11_DT_Last == GET_DT_STATE)&&(GET_DT_STATE == 0))ScanResult = 2; //反轉(zhuǎn)//A上升沿時(shí)，采集的B不變且為1if((EC11_DT_Last == GET_DT_STATE)&&(GET_DT_STATE == 1))ScanResult = 1; //正轉(zhuǎn)}EC11_CLK_Last = GET_CLK_STATE; //更新編碼器上一個(gè)狀態(tài)暫存變量EC11_DT_Last = GET_DT_STATE; //更新編碼器上一個(gè)狀態(tài)暫存變量return ScanResult; //返回值的取值： 0：無動作； 1：正轉(zhuǎn)； 2：反轉(zhuǎn)；}return 0;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Encoder_Sw_Down* 函 數(shù) 說 明：判斷編碼器是否被按下* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：0=沒有被按下 1=被按下* 作 者：LC* 備 注：請注意消抖******************************************************************/unsigned char Encoder_Sw_Down(void){//沒有按下if( GET_SW_STATE == GPIO_Pin_SET ){delay_ms(100);//消抖return 0;}else//按下{delay_ms(100);//消抖// printf("downrn");return 1;}}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Encoder_Rotation_left* 函 數(shù) 說 明：左旋轉(zhuǎn)服務(wù)函數(shù)。當(dāng)編碼器左轉(zhuǎn)時(shí)，需要執(zhí)行的操作* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：向左旋轉(zhuǎn)次數(shù)* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/int Encoder_Rotation_left(void){static int left_num = 0;//左轉(zhuǎn)次數(shù)left_num++;/* 你的代碼寫在此處 */printf("left num = %drn",left_num);/* 你的代碼寫在此處 */return left_num;}/******************************************************************* 函 數(shù) 名 稱：Encoder_Rotation_left* 函 數(shù) 說 明：右旋轉(zhuǎn)服務(wù)函數(shù)。當(dāng)編碼器右轉(zhuǎn)時(shí)，需要執(zhí)行的操作* 函 數(shù) 形 參：無* 函 數(shù) 返 回：向右旋轉(zhuǎn)次數(shù)* 作 者：LC* 備 注：無******************************************************************/int Encoder_Rotation_right(void){static int right_num = 0;//右轉(zhuǎn)次數(shù)right_num++;/* 你的代碼寫在此處 */printf("right num = %drn",right_num);/* 你的代碼寫在此處 */return right_num;}/************************************************函數(shù)名稱 ： BSP_TIMER_IRQHandler功 能 ： 基本定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)參 數(shù) ： 無返 回 值 ： 無作 者 ： LC*************************************************/void BSP_TIMER_IRQHANDLER(void){static char dat = 0;if(BTIM_GetITStatus(BSP_TIMER, BTIM_IT_OV) == SET){dat = Encoder_Scanf();//掃描編碼器是否扭動if( dat != 0 )//如果有轉(zhuǎn)動{if( dat == 2 ){Encoder_Rotation_left();}else{Encoder_Rotation_right();}}}BTIM_ClearITPendingBit(BSP_TIMER, BTIM_IT_OV);}
在文件ec11.h中，編寫如下代碼。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#ifndef _BSP_ENCODER_H_#define _BSP_ENCODER_H_#include "board.h"#define RCC_GPIO_ENABLE() __RCC_GPIOA_CLK_ENABLE()#define PORT_GPIO CW_GPIOA//SW引腳#define GPIO_ENCODER_SW GPIO_PIN_7//CLK引腳#define GPIO_ENCODER_LCK GPIO_PIN_6//DT引腳#define GPIO_ENCODER_DT GPIO_PIN_4//獲取CLK引腳的狀態(tài)#define GET_CLK_STATE GPIO_ReadPin(PORT_GPIO, GPIO_ENCODER_LCK)//獲取DT引腳的狀態(tài)#define GET_DT_STATE GPIO_ReadPin(PORT_GPIO, GPIO_ENCODER_DT)//獲取SW引腳的狀態(tài)#define GET_SW_STATE GPIO_ReadPin(PORT_GPIO, GPIO_ENCODER_SW)//定時(shí)器掃描#define BTIM_RCC_ENABLE() __RCC_BTIM_CLK_ENABLE() // 使能定時(shí)器時(shí)鐘#define BSP_TIMER CW_BTIM1 // 定時(shí)器#define BSP_TIMER_IRQ BTIM1_IRQn // 定時(shí)器中斷#define BSP_TIMER_IRQHANDLER BTIM1_IRQHandler // 定時(shí)器中斷服務(wù)函數(shù)void Encoder_GPIO_Init(void);//旋轉(zhuǎn)編碼器初始化unsigned char Encoder_Sw_Down(void);//編碼器是否按下int Encoder_Rotation_left(void);//左轉(zhuǎn)服務(wù)函數(shù)int Encoder_Rotation_right(void);//右轉(zhuǎn)服務(wù)函數(shù)#endif
04移植驗(yàn)證
在自己工程中的main主函數(shù)中，編寫如下。
/** Change Logs:* Date Author Notes* 2024-06-19 LCKFB-LP first version*/#include "board.h"#include "stdio.h"#include "bsp_uart.h"#include "ec11.h"int32_t main(void){board_init(); // 開發(fā)板初始化uart1_init(115200); // 串口1波特率115200Encoder_GPIO_Init();printf("encoder demo startrn");while(1){if( Encoder_Sw_Down() == 1 )//旋轉(zhuǎn)編碼器被按下{printf("Encoder downrn");}}}
移植現(xiàn)象：向右旋轉(zhuǎn)10次，向左旋轉(zhuǎn)10次，按下一次。
模塊移植成功案例代碼：
鏈接：https://pan.baidu.com/s/18_4-IfR_pzyy1QvyQE7XkQ?pwd=LCKF
提取碼：LCKF
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