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利用stm32自带的正交编码器检测增量式编码器流程总结
由于手术的工频升级机需要自动平层功能,于是着手开始做这方面的工作。硬件选择的是增量式编码器,100脉冲每转,后来了解到stm32的每个定时器的通道1和通道2内置了正交编码器模块,可以直接使用。之前的公司工程师都是用定时器捕捉脉冲,然后自行处理的,我看了下代码挺麻烦的,现在用了stm32自带的感觉就容易多了。找了官方的软件说明,看了下网上已有的例子,一个下午就基本在我的系统架构中添加了这个设备,然后对这个设备初始化,设置上层接口API。最后看些例子将16位计数器软件扩展到32位。就顺利的完成了基本模块的第一步工作了。以后则需要将采集的到数据与楼层做一个好的数据结构结合在一起,方便调用和维护了。
下面贴上我的基本思路和相关软件代码。
第一步:了解什么事增量式编码器。这就需要百度了,这个自行研究。也很好理解的。
第二步:看网上先人有的实战经验,主要在stm32论坛,21IC论坛里。百度相关关键词就可以找到。
第三步:分析stm32模块使用正交编码检测的原理。这个部分由一个官方手册,也可百度到。
下面是相关初始化代码,由于网上的例子基本用的都是TIM3,而我用的是TIM1,所以需要我自己参照修改的。
void InitializeEncoder(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; /* Encoder unit connected to TIM1, 4X mode */ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; /* TIM1 clock source enable */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//使能TIM1时钟 /* Enable GPIOA, clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟 GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure); /* Configure PA.06,07 as encoder input */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//PA8 PA9浮空输入 GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); /* Enable the TIM1 Update Interrupt */ //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQChannel; //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn; //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = TIMx_PRE_EMPTION_PRIORITY; //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = TIMx_SUB_PRIORITY; //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); /* Timer configuration in Encoder mode */ TIM_DeInit(ENCODER_TIMER); TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0; // No prescaling //设定计数器分频系数为0,不分频 //TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (4*ENCODER_PPR)-1; //设定计数器重装值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ENCODER_TIM_PERIOD-1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//设置时钟分割 T_dts = T_ck_int TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上计数 TIM_TimeBaseInit(ENCODER_TIMER, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_EncoderInterfaceConfig(ENCODER_TIMER, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//使用编码器模式3 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter =ICx_FILTER;//选择输入比较滤波器 TIM_ICInit(ENCODER_TIMER, &TIM_ICInitStructure); // Clear all pending interrupts TIM_ClearFlag(ENCODER_TIMER, TIM_FLAG_Update);//清除TIM1的更新标志位 TIM_ITConfig(ENCODER_TIMER, TIM_IT_Update, ENABLE); //ENC_Clear_Speed_Buffer(); //Reset counter TIM1->CNT = 0; //CurrentCount = TIM1->CNT; TIM_Cmd(ENCODER_TIMER, ENABLE); System.Device.Encoder.Enc_GetCount = Enc_GetCount; }
然后就可以读取TIM1->CNT的值来获取正交编码值了。
这样还存在着位数不够的问题,参照网上大神的例子,要领会后自己做了我自己的修改,多谢先人。
System.Device.Encoder.Enc_GetCount = Enc_GetCount;上面这个接口函数就是我调给上层应用读取的数据,大概每1s或10调用一次,这个参照自己需求定义。
s16 Enc_GetCount(void) { static u16 lastCount = 0; u16 curCount = ENCODER_TIMER->CNT;//获取编码值 s32 dAngle = curCount - lastCount; if(dAngle >= MAX_COUNT) { dAngle -= ENCODER_TIM_PERIOD; } else if(dAngle < -MAX_COUNT) { dAngle += ENCODER_TIM_PERIOD; } lastCount = curCount; return (s16)dAngle; }
下面则贴出我自己的相关定义。
//20141213 #define ENCODER_TIMER TIM1 // Encoder unit connected to TIM3 #define ENCODER_PPR (u16)(100) // number of pulses per revolution #define SPEED_BUFFER_SIZE 8 #define COUNTER_RESET (u16)0 #define ICx_FILTER (u8) 6 // 6<-> 670nsec #define TIMx_PRE_EMPTION_PRIORITY 1 #define TIMx_SUB_PRIORITY 0 #define ENCODER_TIM_PERIOD 0xffff//最大值预分频是65536-1 #define MAX_COUNT 10000//10000也就是1ms内不会超过10000个脉冲
主要的函数就是上面了。调用的话就在应用层处理使用就可以了。这个是在msOS架构上搭建的,很实用。
第四步:构建编码计数器值和楼层的数据关系结构。将其封装在一起,应用层调用更加方便,接下来就会做的。
利用stm32自带的正交编码器检测增量式编码器流程总结
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