買了個Arduino的旋轉(zhuǎn)編碼器模塊，配合STM32定時器的編碼器模式實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)角度以及圈數(shù)的計數(shù)。這種旋轉(zhuǎn)編碼器我能想到的實際應用場景暫時只有實體音量旋鈕，鼠標的滾輪等，所以只實現(xiàn)了計數(shù)。閱讀Arduino關(guān)于該編碼器的介紹，該編碼器還可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)的速度、加速度的計算。應該算是算法層級的吧，還沒做到實際應用，暫時不深究，本篇僅僅對旋轉(zhuǎn)編碼器的原理以及STM32編碼器接口模式的配置使用方法做個簡介。
正文
編碼器分類：
按工作原理：光電式、磁電式和觸點電刷式;
按碼盤的刻孔方式：增量式和絕對式兩類;
這是從網(wǎng)上看到一個簡介，只接觸過Arduino的編碼器，其他暫未使用過。
Arduino的編碼器屬于增量式。它一共有5根線。分別為“CLK”、“DT”、“SW”、“+”、“GND”。
“+”、“GND”：勿用多說，VCC與GND，接至板子的VCC與GND即可。
“SW”：Arduino介紹說，當旋鈕旋轉(zhuǎn)完一圈時，該腳會放出一個電平跳變信號，相當于旋轉(zhuǎn)編碼器常說的“Z”信號，實際上我買的這個只是一個開關(guān)，即旋鈕部分可以按下去(類似于汽車上的音量調(diào)節(jié)按鈕)，該接口會產(chǎn)生一個下降沿。然后由MCU去做相關(guān)處理。
“CLK”、“DT”：在該模塊上顯示的絲印名稱為這兩個，不明白為什么是這個絲印，應該實際對應于編碼器常用的“A”、“B”信號吧，這兩個信號的發(fā)生方式如下：
正旋：如上圖當旋鈕開始正向旋轉(zhuǎn)時，“A”從低電平變?yōu)楦唠娖剑?ldquo;B”保持不變;當旋鈕旋轉(zhuǎn)到預定位置時，“A”維持為高電平，“B”然后跟著從低電平跳變到高電平。也就是說，正旋時，“A”總是先與“B”開始電平變化。
反旋：與正旋相反，“B”總是先與“A”開始電平變化。
所以在此處，絲印將該兩個接線印成“CLK”、“DT”就讓我有點困惑。也未找到相關(guān)資料，先暫時放放，下次有實際應用，就知道為什么了。
根據(jù)如上正旋反旋規(guī)律，就已經(jīng)可以根據(jù)編碼器輸出的信息判斷出編碼器的旋轉(zhuǎn)方向以及計算出其旋轉(zhuǎn)角度了，具體做法如下：
將“CLk”、“DT”分別連接至MCU的任意具有外部中斷的IO口，處理方式為：
將該兩個IO口配置為雙邊沿外部中斷。
當其中某個IO口檢測到上升沿或者下降沿時，在中斷函數(shù)內(nèi)檢測另一個IO口的電平狀態(tài)。以正旋為例，正旋時，“A”先上升沿引起中斷，得到的“A”、“B”的電平狀態(tài)為“10”，緊接著，“B”上升沿，檢測到“A”、“B”電平狀態(tài)為“11”。
若一直正轉(zhuǎn)，則“A”、“B”的電平狀態(tài)為“10 - 11 - 01 - 00 - 10 - ...”。
若一直反轉(zhuǎn)，則“A”、“B”的電平狀態(tài)為“01 - 11 - 10 - 00 - 01 - ...”
以此，即可判斷出該編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，同時在“A”、“B”同時跳變完成后，即可根據(jù)編碼器的旋轉(zhuǎn)方向?qū)幋a器的旋轉(zhuǎn)計數(shù)進行增減。
以上為使用外部中斷方式處理旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信息，當然，本篇要用到STM32定時器的接口模式，所以也就不會用以上的方法進行判斷。那么定時器的接口模式是如何對旋轉(zhuǎn)編碼器進行計數(shù)的呢?
其實原理一樣，將旋轉(zhuǎn)編碼器的“CLK(A)”、“DT(B)”腳接入到TIMx的通道，將對應通道引腳配置為編碼器接口模式，使能計數(shù)，然后STM32的值就會在硬件上按照上述規(guī)對計數(shù)器的值進行加減。
本實驗接到的是STM32F103的“PB6(TIM4_CH1)”、“PB7(TIM4_CH2)”，具體配置如下：
配置IO口：
// GPIO// 使能對應的GPIO口時鐘RCC_APB2PeriphClockCmd(Enc_GPIO_CLK, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = Enc_CLK_GPIO_PIN | Enc_DAT_GPIO_PIN | Enc_SW_GPIO_PIN;// 該編碼器模塊已經(jīng)做了外部上拉處理，配制成浮空輸入即可GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(Enc_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
配置定時器基本單元：
// TIM4// PB6 ch1 A,PB7 ch2 // TIMxCLK = 36MHZRCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);
TIM_DeInit(TIM4);
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 0xFF;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1 ;
TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;
TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);
配置對應寄存器為編碼器接口模式以及配置相關(guān)的輸入捕獲配置：
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM4, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Falling, TIM_ICPolarity_Falling);
TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 6;//ICx_FILTER;TIM_ICInit(TIM2, &TIM_ICInitStructure);
清除相關(guān)中斷，以及清除對應的計數(shù)器，并啟動定時器：
// Clear all pending interruptsTIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update);// 其實中斷可以不用開，因為硬件自行對計數(shù)器進行加減。TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE);//Reset counterTIM4->CNT = 0;
TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //啟動TIM4定時器
如若開了中斷，中斷處理函數(shù)為：
void TIM4_IRQHandler(void){
if(TIM4->SR&0x0001)//溢出中斷{
LED_Toggle(1);
}
TIM4->SR&=~(1<<0);//清除中斷標志位 }
主函數(shù)讀取相應計數(shù)器值，并將其打印至串口：
int main(void) {// 讀取計數(shù)器信息Enc0Pos = TIM_GetCounter(TIM4);// 取模2的原因是，兩個引腳接到同一個定時器，每旋轉(zhuǎn)一次會計數(shù)兩次Enc0Pos /= 2;if(Enc0Pos != Enc_PinDATLast
{
Enc_PinDATLast = Enc0Pos; printf("Position = %d\n\r", Enc0Pos);
}
}
參考文獻：
"Reading Rotary Encoders Contents".
"Get Native 32Bit resolution for your encoder on STM32F4".
"STM32定時器---正交編碼器模式詳解".
至此，記錄完畢
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