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[技术问答] 增量式编码器学习笔记

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1645|13
 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
学习笔记, 增量式编码器, pi, TE, counter
假设函数IS_PIN_A_HIGH()和IS_PIN_B_HIGH()是读取A,B两个引脚的状态
假设有两个外中断INT0和INT1都已经配置为双边沿触发模式，则解码如下：
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  1. //! 编码计数器
    

  2. static volatile uint32_t s_wQDCounter = 0;
    

  3. ISR(INT0_vect)
    

  4. {
    

  5.     if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
    

  6.         s_wQDCounter++;
    

  7.     } else {
    

  8.         s_wQDCounter--;
    

  9.     }
    

  10. }
    

  11. ISR(INT1_vect)
    

  12. {
    

  13.     if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
    

  14.         s_wQDCounter--;
    

  15.     } else {
    

  16.         s_wQDCounter++;
    

  17.     }
    

  18. }


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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:52 | 显示全部楼层
读取全局变量s_wQDCounter的时候别忘记加入中断保护。如果要追求效率，可以将计数器类型修改为uint16_t。

--------------------------
以上就是中断法，可以用引脚电平变化中断来做。上面的代码是4倍频。如果要2倍频，去掉任何一个中断处理程序即可。
如果要单倍频，选择任意一个外中断，并选择只对某个边沿触发即可。

多年测试，稳定可靠~
记住一句口诀：

在任意边沿触发模式下，A和B进行电平比较：
对A触发的中断：同加异减
对B触发的中断：同减异加
反之亦然

总结到最后，就是 同加异减，同减异加
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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:53 | 显示全部楼层
附工程
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  1. #include <avr/io.h>
    

  2. #include <avr/interrupt.h>
    

  3. unsigned int flag=0;
    

  4. unsigned char count=0;
    

  5. unsigned int num=0;
    

  6. unsigned int GrayData=0;
    

  7. unsigned int Hdata=0;
    

  8. unsigned int Ldata=0;
    

  9. #define set_bit(x,y) ((x)|=(1<<(y)))
    

  10. #define clr_bit(x,y) ((x)&=~(1<<(y)))
    

  11. #define PUL  PORTA ^= (1 << PA2)
    

  12. static volatile unsigned int s_wQDCounter = 0;
    

  13. // unsigned int s_wQDCounter = 0;
    

  14. /*unsigned int  GtoB(unsigned int num)
    

  15. {
    

  16.         num ^= num >> 16;
    

  17.     num ^= num >> 8;
    

  18.         num ^= num >> 4;
    

  19.         num ^= num >> 2;
    

  20.         //num ^= num >> 1;
    

  21.         return num^(num >> 1);
    

  22. }  */
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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:53 | 显示全部楼层
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  1. unsigned int GraytoDecimal(unsigned int x)
    

  2. {
    

  3.         unsigned int y = x;
    

  4.         while(x>>=1)
    

  5.         y ^= x;
    

  6.         return y;
    

  7. }
    


  8. 

  9. unsigned int DecimaltoGray(unsigned int x)
    

  10. {
    

  11.         return x^(x>>1);
    

  12. }
    


  13. 

  14. unsigned int BinToInt(char *bin)
    

  15. {
    

  16.         unsigned int Value=0;
    

  17.         while(*bin)
    

  18.         {
    

  19.         Value=Value<<1;
    

  20.         Value += (*bin)-'0';
    

  21.         bin++;
    

  22.         };
    

  23.         return Value;
    

  24. }
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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:54 | 显示全部楼层
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  1. //==================================================
    

  2. const unsigned char seg[]={        0xC0, // 0
    

  3.         0xF9, // 1
    

  4.         0xA4, // 2
    

  5.         0xB0, // 3
    

  6.         0x99, // 4
    

  7.         0x92, // 5
    

  8.         0x82, // 6
    

  9.         0xF8, // 7
    

  10.         0x80, // 8
    

  11.         0x90 // 9
    

  12. };
    


  13. 


  14. 

  15. //==================================================
    


  16. 

  17. //IO端口初始化
    

  18. void PortInit(void)
    

  19. {
    

  20.         DDRA=0XFF;
    

  21.         PORTA=0XFF;
    

  22.         DDRB=0XFF;
    

  23.         PORTB=0XFF;
    

  24.         DDRC=0XFF;
    

  25.         PORTC=0XFF;
    

  26.     DDRD=0x00;
    

  27.         PORTD=0XFF;
    

  28.         //set_bit(PORTA,PA0);
    

  29.        
    

  30.        
    

  31. }
    


  32. 

  33. //Timer0初始化
    

  34. void Timer0Init(void)
    

  35. {
    

  36. TCCR0 = 0x00; //stop
    

  37. TCNT0 = 0x06; //set count
    

  38. OCR0  = 0xFA;  //set compare
    

  39. TCCR0 = 0x03; //start timer
    

  40. }
    


  41. 

  42. void int_init(void)//配置外部中断
    

  43. {
    

  44.         MCUCR |= 0x05;
    

  45.         MCUCSR|= 0x00;
    

  46.         GICR  |= 0xC0;
    

  47. }
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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:56 | 显示全部楼层
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  1. //==================================================
    


  2. 

  3. //定时器0溢出中断服务程序
    

  4. ISR(TIMER0_OVF_vect) //4ms刷新显示一次
    

  5. {
    

  6.         TCNT0=0X06;
    

  7.         flag++;
    

  8.         count++;
    


  9. 

  10.         switch(count)
    

  11.         {
    

  12.                 case 1:if(num/1000){PORTA=0X01;PORTB=seg[num/1000];}else PORTB=0XFF;break;
    

  13.                 case 2:if(((num/1000)+(num%1000/100))){PORTA=0X02;PORTB=seg[num%1000/100];}else PORTB=0XFF;break;
    

  14.                 case 3:if(((num/1000)+(num%1000/100)+(num%100/10))){PORTA=0X04;PORTB=seg[num%100/10];}else PORTB=0XFF;break;
    

  15.                 case 4:PORTA=0X08;PORTB=seg[num%10];break;
    

  16.                 case 5:count=0;break;
    

  17.                 default:break;
    

  18.         }
    

  19.         num=s_wQDCounter;
    

  20.        
    

  21. }
    

  22. unsigned char IS_PIN_A_HIGH(void)  //PD2 CHA //编码器A相
    

  23. {
    

  24. if ((PIND&(1<<PD2))==0)return 1;
    

  25. else return 0;
    


  26. 

  27.        
    

  28. }
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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:58 | 显示全部楼层
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  1. unsigned char IS_PIN_B_HIGH(void) //PD3 CHB 编码器B相
    

  2. {
    

  3. if ((PIND&(1<<PD3))==0)return 1;
    

  4. else return 0;
    

  5.        
    

  6. }
    

  7. ISR(INT0_vect)
    

  8. {  
    

  9.         cli();
    

  10.     if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
    

  11.         s_wQDCounter++;
    

  12.     } else {
    

  13.         s_wQDCounter--;
    

  14.     }
    

  15.         sei();
    

  16. }
    


  17. 

  18. ISR(INT1_vect)
    

  19. {
    

  20.         cli();
    

  21.     if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
    

  22.         s_wQDCounter--;
    

  23.     } else {
    

  24.         s_wQDCounter++;
    

  25.     }
    

  26.         sei();
    

  27. }
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 楼主| 西门扫雪 发表于 2015-12-17 20:58 | 显示全部楼层
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  1. //==================================================
    


  2. 

  3. //主函数
    

  4. int main(void)
    

  5. {
    

  6.         cli();
    

  7.         TIMSK = 0x01; //timer interrupt sources
    

  8.         PortInit();
    

  9.         Timer0Init();
    

  10.         int_init();
    

  11.         sei();
    

  12.         while (1){;}
    

  13. }
    

  14.         
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lishunde 发表于 2015-12-18 17:02 | 显示全部楼层
新唐没有象ST一样的硬件编码器接口有点遗憾
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落叶行健ywm 发表于 2015-12-21 16:30 | 显示全部楼层
lishunde 发表于 2015-12-18 17:02
新唐没有象ST一样的硬件编码器接口有点遗憾

有的。472有
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捉虫天师 发表于 2015-12-21 23:53 | 显示全部楼层
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。前者称为码盘，后者称码尺．按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式两种．接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“1”还是“0”。
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捉虫天师 发表于 2015-12-21 23:55 | 显示全部楼层
照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。
绝对式编码器的每一个位置对应一个确定的数字码，因此它的示值只与测量的起始和终止位置有关，而与测量的中间过程无关。
旋转增量式编码器以转动时输出脉冲，通过计数设备来知道其位置，当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部**来记住位置。这样，当停电后，编码器不能有任何的移动，当来电工作时，编码器输出脉冲过程中，也不能有干扰而丢失脉冲，不然，计数设备**的零点就会偏移，而且这种偏移的量是无从知道的，只有错误的生产结果出现后才能知道。
解决的方法是增加参考点，编码器每经过参考点，将参考位置修正进计数设备的**位置。在参考点以前，是不能保证位置的准确性的。为此，在工控中就有每次操作先找参考点，开机找零等方法。
比如，打印机扫描仪的定位就是用的增量式编码器原理，每次开机，我们都能听到噼哩啪啦的一阵响，它在找参考零点，然后才工作。
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643757107 发表于 2015-12-22 12:01 | 显示全部楼层
BEN增量编码器输出脉冲信号，集电极开路，长线驱动，推挽，互补，绝对值信号输出有：SSI、4-20MA、profibus-dp、DEVicenet、并行、二进制码、、BiSS、ISI、CANopen、Endat及Hiperface等
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smy096 发表于 2020-5-5 19:10 | 显示全部楼层
学习了，好资料！！！
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