TIM编码器接口函数及应用

TIM编码器接口函数及应用

1.编码器接口简介

手册14.3.12编码器接口模式有相关介绍

• Encoder Interface 编码器接口
• 编码器接口可接收增量（正交）编码器的信号，根据编码器旋转产生的正交信号脉冲，自动控制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
• 每个高级定时器和通用定时器都拥有1个编码器接口
• 两个输入引脚借用了输入捕获的通道1(CH1)和通道2(CH2)

2.正交编码器

正交编码器一般可以测量位置，或者带有方向的速度值

一般有A相和B相两个，分别为超前和滞后90°的关系（图中正转为A相超前B相90°，反转是B相滞后A相90°）

可以根据边沿状态和另一相状态来确定正转还是反转

2.2工作模式

总结：正转的方向都是向上计数，反转的方向都是向下计数

2.3实例1（均不反相）

3.编码器接口框图

3.1以通用计时器为例

3.2编码器接口基本结构

3.2.1实现步骤

1. RCC开启时钟，开启GPIO和定时器的时钟
2. 配置GPIO，这里把PA6和PA7配置成输入模式
3. 配置时基单元
4. 配置输入捕获单元，这里的输入捕获单元只有滤波器和极性两个参数有用
5. 配置编码器接口模式
6. 最后，调用TIM_Cmd,启动定时器

4.用到的库函数

void TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_EncoderMode,
                                uint16_t TIM_IC1Polarity, uint16_t TIM_IC2Polarity);

void TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_EncoderMode,uint16_t TIM_IC1Polarity, uint16_t TIM_IC2Polarity);定时器编码器接口配置，第一个参数选择定时器，第二个参数选择编码器模式，第三个参数选择通道1编码器的极性，第四个参数选择通道2编码器的极性

5.编码器接口测速（实操）

5.1接线图

5.2代码编写

5.2.1主函数main.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "LED.h"
#include "KEY.h"
#include "OLED.h"
//#include "OLED_Font.h"
#include "Timer.h"
#include "Encoder.h"

int16_t Speed;


int main(void){
	
	OLED_Init();
	Timer_Init();
	Encoder_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Speed:");
	while(1){
		//CNT = Encoder_GetCounter();
		OLED_ShowSignedNum(1,7,Speed,5);
		//获取CNT的值，每秒获取一次
		//Delay_ms(1000);
	}
}

void TIM2_IRQHandler(void){
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET){
		Speed = Encoder_GetCounter();
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
		
	}
}
配置中断函数
//void TIM2_IRQHandler(void){
//	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET){
//		num++;
//		
//		//清除标志位
//		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,	TIM_IT_Update);
//	}
//}

5.2.2函数定义Encoder.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Encoder_Init(void){
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);

	//开启GPIO通道
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_Structure;
	GPIO_Structure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;//如果外部模块默认输出高电平，就配置上拉输入，默认输入高电平
											 //如果外部模块默认输出低电平，就配置下拉输入，默认输入低电平
	//不确定外部状态或者输出功率特别小，就选择浮空输入（没有上拉输入和下拉输入去影响外部信号，缺点是悬空的时候就没有默认电平了）
	GPIO_Structure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
	GPIO_Structure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_Structure);
	
	
	
	//选择时钟源去掉，因为编码器接口就是一个带方向控制的外部时钟
	//TIM_InternalClockConfig(TIM2);
	  
	//配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_Structure;
	TIM_Structure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;
	//TIM_Structure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;编码器接口托管
	TIM_Structure.TIM_Period = 65535 - 1;			//ARR
	TIM_Structure.TIM_Prescaler = 1 - 1;		//PSC
	TIM_Structure.TIM_RepetitionCounter = 0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_Structure);
	
	//初始化输入捕获单元
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruct;
	TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_1;
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿并不代表上升沿有效，因为编码器接口都是上升沿和下降沿都有效的，这里的上升沿表示高低电平极性不反转
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; 
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
	TIM_ICInitStruct.TIM_Channel = TIM_Channel_2;
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICFilter = 0xF;
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;//上升沿并不代表上升沿有效，因为编码器接口都是上升沿和下降沿都有效的，这里的上升沿表示高低电平极性不反转
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICPrescaler = TIM_ICPSC_DIV1;
	TIM_ICInitStruct.TIM_ICSelection = TIM_ICSelection_DirectTI; 
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruct);
	
	TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Rising);//第二个是哪个相计数，这里的配置会覆盖前面的，所以前面的可以去掉

	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
	
}

int16_t Encoder_GetCounter(){
	int16_t temp;
	temp = TIM_GetCounter(TIM3);
	//读取后清零
	TIM_SetCounter(TIM3,0);
	return temp;
}

5.2.3函数声明Encoder.h

#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_H

void Encoder_Init(void);
int16_t Encoder_GetCounter(void);

#endif