APM32F103 编码器接口应用

只看该作者 · 2023-9-1 10:11

      极海F103定时器支持编码器接口，适合应用于对于电机位置要求较为严格的应用场景。对于客户采样控制十分便利。
   编码器接口（Encoder Interface），可以接收正交编码器（又称为增量编码器）的信号，根据编码器旋转产生的正交信号脉冲，自动由硬件电路控制定时器时基单元中的计数器CNT自增或自减，从而指示编码器的位置、旋转方向和旋转速度。从原理上看，编码器接口输出的信号相当于一个带方向控制的外部事件，同事控制CNT的计数时钟和计数方向。这时，CNT的值就代表了编码器的位置。如果每隔一段时间将CNT的值取出并清0，我们就能得到编码器在这一段时间内的旋转速度（注意，不是旋转速率，这里的速度只与这段时间的长短和始末位置有关），思路与测频法测正交脉冲的频率相似，只不过这里的计数器的计数方向由编码器接口决定。
   编码器接口借用了定时器的CH1和CH2通道，与CH3和CH4无关。且输入捕获前端的输入滤波和极性选择部分也有使用。编码器接口的输出部分，相当于一个从模式控制器，控制CNT的自增和自减。此时72MHz内部时钟和时基单元初始化时设置的计数方向都处于失效的状态，因为此时的计数时钟和计数方向都处于编码器接口托管的状态。所以当一个定时器被配置为编码器接口模式，这个定时器就很难完成其他工作了，因为编码器接口直接控制时基单元的时钟来源。
   如下为编码器基于APM32F103的应用代码，仅供参考

/** Enable GPIOA Periph Clock */
RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_GPIOD);
RCM_EnableAPB2PeriphClock(RCM_APB2_PERIPH_AFIO);
配置编码器A/B/Z项输入管脚
/** Config GPIO */
gpioConfig.pin = GPIO_PIN_12 | GPIO_PIN_13|GPIO_PIN_14;
gpioConfig.mode = GPIO_MODE_IN_PU;
gpioConfig.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
GPIO_Config(GPIOA,&gpioConfig);

/** Config GPIOA  Alernate Function for TMR1  */
GPIO_ConfigPinRemap(GPIO_REMAP_TMR4);

RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_TMR4);

/** Config TMR1 */
baseConfig.clockDivision = TMR_CLOCK_DIV_1;
baseConfig.countMode = TMR_COUNTER_MODE_UP;
baseConfig.division = 0;
baseConfig.period = (4 * 1024) - 1;  //根据编码器线数配置计数值
baseConfig.repetitionCounter = 0;
TMR_ConfigTimeBase(TMR4, &baseConfig);

/** Encoder */  配置编码器边沿计数模式
TMR_ConfigEncodeInterface(TMR4,TMR_ENCODER_MODE_TI12,TMR_IC_POLARITY_BOTHEDGE,TMR_IC_POLARITY_BOTHEDGE);

/** Input Capture */
ICConfig.channel = TMR_CHANNEL_1;
ICConfig.polarity = TMR_IC_POLARITY_BOTHEDGE;
ICConfig.selection = TMR_IC_SELECTION_DIRECT_TI;
ICConfig.prescaler = TMR_IC_PSC_1;
ICConfig.filter = 0;
TMR_ConfigIC(TMR4,&ICConfig);

ICConfig.channel = TMR_CHANNEL_2;
TMR_ConfigIC(TMR4,&ICConfig);

ICConfig.channel = TMR_CHANNEL_3;
ICConfig.polarity = TMR_IC_POLARITY_RISING;
ICConfig.selection = TMR_IC_SELECTION_DIRECT_TI;
ICConfig.prescaler = TMR_IC_PSC_1;
ICConfig.filter = 0;
TMR_ConfigIC(TMR4,&ICConfig);

TMR_ReadIntFlag(TMR4, TMR_INT_CC3);

/** Counter */
TMR_ConfigCounter(TMR4,0x0000);
TMR_ClearStatusFlag(TMR4,TMR_FLAG_UPDATE);
TMR_ClearStatusFlag(TMR4,TMR_FLAG_CC3);

TMR_EnableInterrupt(TMR4, TMR_INT_UPDATE);

NVIC_EnableIRQRequest(TMR4_IRQn, 0, 0);

TMR_Enable(TMR4);

//中断处理，当计数值触发定时器更新中断时，通过判断计数方向，来判断正反转；同时，若Z相有电平触发则判断已经转过一圈了，重新对定时器计数清0，进行零点校准后技术，这里也可以用外部中断方式来对Z相进行判断。

void TMR4_IRQHandler(void)
{
  if(TMR_ReadIntFlag(TMR4,TMR_INT_UPDATE)==1)
  {if((TMR4->CTRL1_B.CNTDIR)!=0)
{
      circle_count--;
}
else
{
      circle_count++;
}
printf("circle_count: %08x\r\n", encoderNum);
TMR_ConfigCounter(TMR4,0x0000);
TMR_ClearIntFlag(TMR4,TMR_FLAG_UPDATE);
}
if (TMR_ReadIntFlag(TMR4,TMR_INT_CC3)==1)
{

   TMR4->CNT=0;
   TMR_Enable(TMR4);
   TMR_ClearIntFlag(TMR4,TMR_FLAG_CC3);
}

}