stm32-rotary-encoder/

В очередном проекте было решено использовать STM32F103 (плату Blue Pill) и роторный энкодер в качестве одного из элементов управления. Благодаря заметке Микроконтроллеры STM32: основы использования таймеров, прерываний и ШИМ нам известно, что в мире STM32 эта задача решается при помощи таймеров. Однако само решение продемонстрировано не было. Давайте заполним этот пробел.

Важно! Дешевые роторные энкодеры с AliExpress / eBay попадаются переменного качества. Бывает так, что энкодер работает нормально, но выходит из строя после месяца использования. Чтобы точно не оказаться в подобной ситуации, используйте энкодеры от нормальных производителей. Могу порекомендовать энкодеры серии PEC11 от компании Bourns. Они бывают с кнопкой и без, с щелчками (detents) и без щелчков, а также с разной длиной и формой вала. Подробности описаны в даташите [PDF] .

Для генерации скучного шаблонного кода воспользуемся STM32CubeMX. Во вкладке Pinout & Configuration → Categories → Timers находим и включаем свободный таймер:

В свойствах таймера выбираем Encoder Mode:

Проверяем вкладку Pinout View. Там должно позеленеть два новых пина:

Тут будет не лишним напомнить распиновку типичного роторного энкодера:

Out A должен идти к пину PA8, Out B — к пину PA9. Или наоборот, Out A — к PA9, Out B — к PA8. Это не важно, поскольку вращение энкодера по и против часовой стрелки интерпретирует прошивка.

Далее в свойствах таймера меняем Counter Period:

Это максимальное значение, которое будет принимать счетчик таймера.

Наконец, во вкладке GPIO Settings включаем pull-up резисторы на PA8 и PA9:

Последний шаг необходим, поскольку для правильной работы энкодера Out A и Out B должны быть подтянуты к Vcc.

Нажимаем Generate Code. Теперь мы можем узнать значение счетчика вот так:

int32_t prevCounter = 0 ;

void init ( ) {
// … пропущено …

// так можно проставить начальное значение счетчика:
// __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim1, 32760);

// не забываем включить таймер!
HAL_TIM_Encoder_Start ( & htim1 , TIM_CHANNEL_ALL ) ;
}

void loop ( ) {
int currCounter = __HAL_TIM_GET_COUNTER ( & htim1 ) ;
currCounter = 32767 ( ( currCounter 1 ) & 0xFFFF ) / 2 ;
if ( currCounter != prevCounter ) {
char buff [ 16 ] ;
snprintf ( buff , sizeof ( buff ) , «%06d» , currCounter ) ;

// выводим куда-то currCounter
// … пропущено …

prevCounter = currCounter ;
}
}

На один щелчок энкодера счетчик увеличивается или уменьшается на два, один раз на передний и один раз на задний фронт сигнала. Мне больше нравится считать щелчки, чем фронты сигнала, поэтому счетчик делится на два. При выбранном мной соединении между пинами МК и энкодера счетчик уменьшается при вращении энкодера по часовой стрелке. Мне же хотелось, чтобы было наоборот, а перепаивать было лень. Так в формуле появилось вычитание.

Код в действии:

Здесь использован уже знакомый нам TFT-дисплей на базе ST7735 . Помимо энкодера используется пять кнопок — четыре обычные, и одна встроена в сам энкодер. Кнопки считываются по прерываниям . На дисплее отображается последняя нажатая кнопка, а также счетчик. Счетчик растет при вращении энкодера по часовой стрелке и уменьшается при вращении против часовой. Значение счетчика изменяется на единицу на один щелчок энкодера.

Зная текущее и предыдущее значение счетчика, а также время, прошедшее между получением этих значений, мы всегда можем вычислить, в какую сторону, на какое количество щелчков и с какой скоростью пользователь крутит энкодер. Один из возможных вариантов кода:

void loop ( ) {
int32_t currCounter = __HAL_TIM_GET_COUNTER ( & htim1 ) ;
currCounter = 32767 ( ( currCounter 1 ) & 0xFFFF ) / 2 ;
if ( currCounter > 32768 / 2 ) {
// Преобразуем значения счетчика из:
//  … 32766, 32767, 0, 1, 2 …
// в значения:
//  … -2, -1, 0, 1, 2 …
currCounter = currCounter 32768 ;
}
if ( currCounter != prevCounter ) {
int32_t delta = currCounter prevCounter ;
prevCounter = currCounter ;
// защита от дребезга контактов и переполнения счетчика
// (переполнение будет случаться очень редко)
if ( ( delta > 10 ) && ( delta < 10 ) ) {
// здесь обрабатываем поворот энкодера на delta щелчков
// delta положительная или отрицательная в зависимости
// от направления вращения

// …
}
}

HAL_Delay ( 100 ) ;
}

Полную версию исходников к посту вы найдете в этом репозитории на GitHub .

admin

Share
Published by
admin

Recent Posts

Apple: история логотипа

Как менялся логотип Apple на протяжении многих лет. Логотип Apple — это не просто символ,…

7 дней ago

Security Boot Fail при загрузке Acer — решение проблемы

Security Boot Fail при загрузке Acer — решение проблемы При загрузке ноутбука Acer с флешки,…

3 недели ago

Ноутбук не включается — варианты решения

Ноутбук не включается — варианты решения Если при попытке включить ноутбук вы обнаруживаете, что он…

3 недели ago

The AC power adapter wattage and type cannot be determined — причины и решение

The AC power adapter wattage and type cannot be determined — причины и решение При…

3 недели ago

Свистит или звенит блок питания компьютера — причины и решения

Свистит или звенит блок питания компьютера — причины и решения Некоторые владельцы ПК могут обратить…

3 недели ago

Мигает Caps Lock на ноутбуке HP — почему и что делать?

Мигает Caps Lock на ноутбуке HP — почему и что делать? При включении ноутбука HP…

3 недели ago