編碼器是什么？STM32編碼器接口及應(yīng)用編程

作者：strongerHuang

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編碼器是一種比較常見的產(chǎn)品（也可以理解為傳感器），最常見的就是配合電機(jī)一起工作，那么，你對(duì)編碼器有多了解呢？

一、關(guān)于編碼器

二、STM32編碼器接口模式

在STM32芯片中，都有這么一個(gè)定時(shí)器，叫通用定時(shí)器“General-purpose timers”，定時(shí)器里面存在這么一個(gè)模式，叫編碼器接口模式“Encoder interface mode”。當(dāng)然，具體可參看芯片對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

STM32提供的編碼器接口模式主要針對(duì)的就是“正交編碼器”，它可以利用定時(shí)器的“計(jì)數(shù)”功能，得出編碼器計(jì)了多少個(gè)脈沖；同時(shí)，它可以根據(jù)編碼器AB的相位得出編碼器是正轉(zhuǎn)，還是反轉(zhuǎn)。

（圖片來自STM32參考手冊(cè)）

1.計(jì)算脈沖個(gè)數(shù)

有點(diǎn)類似TIM的捕獲功能，捕獲A相、B相的脈沖信號(hào)；只是編碼器模式是捕獲A(TI1)、B(TI2)相的邊沿信號(hào)（如上圖），相當(dāng)于一個(gè)周期內(nèi)，計(jì)4個(gè)脈沖信號(hào)的值。

2.計(jì)數(shù)器的增減（方向）

STM32的計(jì)數(shù)器會(huì)根據(jù)方向（+ 或者 -）來進(jìn)行計(jì)數(shù)，TI1和TI2相位相差90，4個(gè)階段的邊沿，對(duì)應(yīng)TI1和TI2不同電平信號(hào)，從這個(gè)不同的信號(hào)，硬件自身可以判斷出其方向。在編碼器模式下，有個(gè)寄存器（TIMx_CR1）中有一個(gè)方向位（DIR），會(huì)隨著編碼器旋轉(zhuǎn)方向的改變而改變，我們可以通過讀取該位來判斷編碼器的正轉(zhuǎn)，還是反轉(zhuǎn)。

3.TIM時(shí)基

STM32編碼器接口模式，其實(shí)是通過利用AB相位TIM時(shí)基提供時(shí)鐘信號(hào)，使其計(jì)數(shù)。

三、應(yīng)用編程

相信看了上面的一些描述，大家應(yīng)該對(duì)編碼器有所理解了。其實(shí)，在STM32中，可以通過配置編碼器模式對(duì)應(yīng)的函數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)獲取編碼器傳感器上面的信息了。

使用STM32提供的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)，或者使用STM32CubeMX工具很容易將TIM配置成編碼器模式。

1.標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)配置編碼器

TIM_EncoderInterfaceConfig，它就是編碼器接口的配置函數(shù)。簡(jiǎn)單的只需要配置該函數(shù)，使能TIM，即可實(shí)現(xiàn)采集編碼器上面的信息。（當(dāng)然，需要復(fù)雜的操作，還需要做其他相應(yīng)的配置）

2.STM32CubeMX配置

STM32CubeMX是一套快速開發(fā)的工具，讓很多不了解STM32底層的朋友可以快速的在STM32上編寫應(yīng)用程序。

本文說的配置編碼器接口，在某些TIM上存在一個(gè)“Combined Channel”配置，可以理解為“連接通道”，也算是TIM的一種復(fù)用模式。選擇里面的“Encoder Mode”即可。

四、實(shí)例代碼

本文提供的代碼為一個(gè)使用標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)庫(kù)編寫的簡(jiǎn)單Demo工程，其中里面附帶一個(gè)工程（用于模擬編碼器AB相波形的工程），如下：

該工程主要配置TIM的編碼器模式，通過定時(shí)讀取編碼器的方向（DIR），和計(jì)數(shù)（CNT），并通過串口打印出來。

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