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旋转编码器的信号输出有A相，B相，Z相，其中Z为零脉冲，计数模块中不使用。计数模块使用A，B来进行计数。编码器结构以及计数原理如下：
结构：玻璃码盘，上排为A，下排为B，灰色的不透光，白色的透光。
编码器转动后经过码盘和光电二极管的作用可以得到如下的波形：
上图为编码器的工作原理，图中A相超前B相90度，如果转动方向相反，则A相滞后B相90度。B_A为B&A的组合，若A相超前B相90度设定为正向旋转，则编码器正向转动一个码的距离，B_A变化过程为01-11-10-00。
根据这个原理计数模块根据B_A变化过程来计数：
若当前B_A为00状态，下一个状态为01则计数器加1。
若当前B_A为00状态，下一个状态为10则计数器减1。
其余状态不符合编码器的工作原理，计数器的值不变。
此时计数器的结果是编码器实际移动一个码距离的4倍。由于编码器加工精度的原因，这个结果与实际的位置相比，不是非常准确。
通常的增量式光电编码器产生的周期性的方波信号理论的占空比是1:1，即50％。但是由于码盘加工精度，安装精度等原因的影响，在编码器匀速转动时产生信号的占空比不是1:1，是40％－60％，即信号占空比的误差是10％。
但是其信号的周期误差，即高电平与低电平时间总和的误差比较小，为1％。所以通常用编码器信号测量速度应该测量信号的整个周期来计算，这样测量的误差才较小。
只有把计数结果右移两位(除以4)，得到的结果才是准确的编码器移动一个码的距离。
/*旋转编码器解码程序
PC4,PC5为左右输入，内部上拉，公共脚接地。
1ms调用一次
//修改：
*/
#define Knob_In_PIN PINC
#define Knob_In_PORT PORTC
#define Knob_In_DDR DDRC
#define Knob_In_L PC4
#define Knob_In_R PC5
//输出结果：0不动作；1左转一格；2右转一格。
enum direct {STOP,LEFT,RIGHT}D_OUT;
const unsigned char direct_left[5] PROGMEM ={3,2,0,1,3};
const unsigned char direct_right[5] PROGMEM ={3,1,0,2,3};
//初始化。
void Knob_Init(void)
{
Knob_In_DDR &= ~((1<<Knob_In_L)|(1<<Knob_In_R)); //输入
Knob_In_PORT |=(1<<Knob_In_L)|(1<<Knob_In_R); //上拉
}
//编码器解码
void knob_scan(void)
{
unsigned char knob_ary[3];
unsigned char knob_count;
unsigned char knob_value;
bit knob_update;
knob_value = Knob_In_PIN&((1<<Knob_In_L)|(1<<Knob_In_R)); //取端口C管脚信号
knob_value =knob_value>>4;
if(knob_value==knob_ary[0])
{
++knob_count;
if(knob_count==1)
{
knob_ary[2]=knob_ary[1];
knob_ary[1]=knob_ary[0];
update=1;
}
if(knob_count==0xff) //停留，不转动。
{
knob_count=2;
}
}
else
{
knob_ary[0]=knob_value;
knob_count=0;
}
//如果转动产生新数据，判断方向。
//左转为 11 10 00 01 11 3 2 0 1 3
//右转为 11 01 00 10 11 3 1 0 2 3
if(update)
{
update=0;
for(i=0;i<4;i++)
{
if((knob_ary[2]==pgm_read_byte(direct_left+i))&&(knob_ary[1]==pgm_read_byte(direct_left+i+1)))
{
D_OUT=LEFT;
}
else if((knob_ary[2]==pgm_read_byte(direct_right+i))&&(knob_ary[1]==pgm_read_byte(direct_right+i+1)))
{
D_OUT=RIGHT;
}
else D_OUT=STOP;
}
}
} |
