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【嵌入式-传感器】从旋转编码器到学会看懂方波

article 2024/11/16 21:20:58

背景：

在学习STM32F103的中断时，用到旋转编码器，需要通过旋转编码器输出的DO信号，获取旋转的刻度和方向。

前提知识：

使用中断需要RCC使能GPIO外设口及AFIO口、初始化GPIO、中断引脚AFIO选择配置、EXTI外部中断配置、NVIC嵌套中断向量控制器配置。
在这里插入图片描述
信号从输入线进入到边沿检测电路、或门、请求挂起、至NVIC中断控制器

旋转编码器电路

正文

在这里插入图片描述
旋转编码器通过特殊码盘结构，将旋转转化为正交信号，其中顺时针旋转A信号比B信号超前90°；逆时针B信号比A信号超前90°。
在上图顺时针方向C.W行， 图2，A超前B90°，如果外部中断信号触发模式为上升沿触发，则在第2条竖线处代表A已经发生上升沿中断信号，且此时A端子为高电平且B端子为高电平；如果外部中断信号触发模式为下降沿触发，则第3条竖线处代表A已经发生了下降沿中断信号，且此时A端子为低电平且B端子为低电平。
在上图逆时针方向C.C.W行， 图2，B超前A90°，如果外部中断信号触发模式为上升沿触发，则在第2条竖线处，在B发生上升沿中断信号后，A端子和B端子都是高电平；如果外部中断信号触发模式为下降沿触发，则在第3条竖线处，A端子和B端子都处于低电平。

注意： 我在编码时，发现如果不同时读取Pin0和Pin1口，将会发现调节显示数值不变。因为在A端子信号发生后，编码器值+1，但是B端子信号会在随后的90°相位的时间点再次触发中断，此时编码器值-1，就会导致数据不变。因此需要同时检测A、B两个端子电平，避免两个中断信号相互干扰。

代码如下：

// 指定外部中断线为下降沿触发
// EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling;
// 下降沿模式, 因此A和B端子都应该在下降沿模式时电平为低电平.

void EXTI0_IRQHandler(void)
{
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET)
	{
		// 上升沿触发, B0
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0)
		{
			if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)
				Encoder_Count++;
		}
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0);
	}
}

void EXTI1_IRQHandler(void)
{
	if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET)
	{
		if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0)
		{
			if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0)
			Encoder_Count--;
		}
		EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);
	}
}