使用帶AVR微控制器的旋轉編碼器

Question

我無法使旋轉編碼器與AVR微控制器一起正常工作。編碼器是機械ALPS encoder，我使用的是Atmega168。

澄清

我一直在使用一個外部中斷聽針試過，但是看起來實在是太慢了。當引腳A變高時，中斷程序開始，然後檢查引腳B是否爲高電平。這個想法是，如果引腳B爲高電平引腳A變高的時刻，那麼它逆時針旋轉。如果引腳B爲低電平，那麼它正在按照時鐘順序旋轉。但是看起來像AVR花費太長時間來檢查引腳B，所以它總是被讀取爲高。

我也試圖創建一個程序，只是阻止，直到引腳B或引腳A的變化。但是，編碼器旋轉時可能會有太多噪音，因爲這也不起作用。我最後一次嘗試是有一個計時器，它將最後8個值存儲在緩衝區中，並檢查它是否從低到高。這也沒有用。

我已經嘗試了編碼器的範圍，並且它似乎使用2到4ms之間從第一個引腳變化，直到其他引腳變化。

Answer 1

我有一個關於rotary encoders and how to use them的網頁，您可能會覺得它有用。

不幸的是，沒有更多的信息，我無法解決您的特定問題。

哪個微控制器引腳連接到編碼器，以及當前用於解碼脈衝的代碼是什麼？

好的，你正在處理幾個不同的問題，第一個問題是這是一個機械編碼器，所以你必須處理開關噪聲（反彈，顫振）。 data sheet表示部件停止反彈併產生錯誤輸出可能需要3mS。

您需要創建一個去抖動程序。其中最簡單的就是不斷檢查A是否升高。如果是，請啓動計時器並在3 ms內再次檢查。如果它仍然很高，那麼你可以檢查B - 如果它不高，那麼你忽略虛假脈衝並繼續尋找A high。當你檢查B時，你看它，啓動一個計時器3 ms，然後再看看B.如果兩次都是相同的，那麼你可以使用該值 - 如果它在3毫秒內發生變化，那麼你必須重新做一次（讀取B，等待3毫秒，然後再次閱讀並查看它是否匹配）。

atmega速度足夠快，您不必擔心這些檢查進行得很慢，除非您的運行速度很慢。

一旦你處理了機械噪音，那麼你想看看一個合適的灰色代碼例程 - 你所遵循的算法將不起作用，除非當B變低時A也變小。通常人們存儲兩個輸入的最後一個值，然後將它與兩個輸入的新值進行比較，並使用一個小函數根據此值進行遞增或遞減。 （查看我在上面提到的網站上的標題「高分辨率閱讀」）。我將兩個讀數組合成一個四位數字，並使用一個簡單的數組來告訴我是遞增還是遞減計數器，但是有更高級的解決方案，並針對代碼大小，速度或易於維護的代碼進行了優化。

Answer 2

究竟是什麼問題？我假定您已經能夠根據您提供的Farnell頁面上鍊接的技術規範，將編碼器的引腳連接到PIC上，讀取數據時也存在問題？你沒有從編碼器得到任何數據嗎？你不知道如何解釋你回來的數據？

Answer 3

速度不應該是一個問題。大多數情況下，所有機械開關都需要去抖動程序。如果你想用中斷來做到這一點，當它觸發時關閉中斷，啓動一個定時器，在幾秒鐘後它將重新打開。將保持您的程序無輪詢> :)

Answer 4

/* into 0 service rutine */ 
if(CHB) 
{ 
    if(flagB) 
    Count++; 
    FlagB=0; 
} 
else 
{ 
    if(FlagB) 
    count--: 
    FlagB=0: 
} 

/* into 1 service rutine */ 
FlagB=1; 

/* make this give to you a windows time of 1/4 of T of the encoder resolution 
    that is in angle term: 360/ (4*resolution) 
*/ 

Answer 5

添加一個模擬低通濾波器可大大改善信號。通過低通濾波器，AVR上的代碼非常簡單。

 _________ 
     |   | 
     | Encoder | 
     |_________| 
      | | | 
      | | | 
    100n | O | 100n 
GND O-||-+ GND +-||-O GND 
      |  | 
      \ /
     3K3/ \ 3K3 
      \ /
      |  |  
VCC O-/\/-+  +-\/\-O VCC 
    15K |  | 15K 
      |  | 
      O  O 
      A  B 

啊，ASCII藝術的奇蹟：P

這裏是關於AVR該程序。連接A和B以在AVR上輸入PORTB：

#include <avr/io.h> 

#define PIN_A (PINB&1) 
#define PIN_B ((PINB>>1)&1) 

int main(void){ 
    uint8_t st0 = 0; 
    uint8_t st1 = 0; 
    uint8_t dir = 0; 
    uint8_t temp = 0; 
    uint8_t counter = 0; 
    DDRD = 0xFF; 
    DDRB = 0; 
    while(1){ 
    if(dir == 0){ 
     if(PIN_A & (!PIN_B)){ 
      dir = 2; 
     }else if(PIN_B & (!PIN_A)){ 
      dir = 4; 
     }else{ 
      dir = 0; 
     } 
    }else if(dir == 2){ 
     if(PIN_A & (!PIN_B)){ 
      dir = 2; 
     }else if((!PIN_A) & (!PIN_B)){ 
      counter--; 
      dir = 0; 
     }else{ 
      dir = 0; 
     } 
    }else if(dir == 4){ 
     if(PIN_B & (!PIN_A)){ 
      dir = 4; 
     }else if((!PIN_A) & (!PIN_B)){ 
      counter++; 
      dir = 0; 
     }else{ 
      dir = 0; 
     } 
    }else if(PIN_B & PIN_A){ 
     dir = 0; 
    } 
     PORTD = ~counter; 
    } 
    return 0; 
} 

此代碼的工作原理除非您真的快速旋轉編碼器。然後，它可能會錯過一兩步，但這並不重要，因爲使用編碼器的人不知道他們轉換了多少步。