前言

详细说明编码器的测速原理和实现参考csdn

一、AB相编码器计数原理

光电编码器适用于霍尔编码器和光栅编码器样子阻挡和脉冲通过形成高低电平此图为B 提前 A 90° 相位差为90°波形称为正交波形只有一个方波只能测量位置和速度，不能知道方向两个方波可以测量速度和方向例： A下降沿触发而B是低电平判断反转 B下降沿触发而A是低电平判断正转

四倍频

还有一种用法叫四倍频，是数 A相和 B相脉冲的上升和下降四个信号可以用来测量速度来提高精度，因为一般只需要考虑A相上升或下降沿计数，这里有四个，所以称为四倍频率。 stm默认情况下，32编码器接口应为4倍：这里的大佬，说手动转一圈的脉冲数 n：1560 个； 13线编码器使用和 1:120转速比的电机，计算一圈脉冲数是 131204 = 1560；其中4个应该是一个周期数的4个脉冲沿。以后再计算。

二、使用一些参数

编码器参数

编码器线数：线数是编码器的分辨率，即转动脉冲数例:光电编码器:500ppr （500线）霍尔编码器： 13ppr (13线)

电机参数

减速比：输入速/输出速

一般减速比的表示方法是以1为分母，以:连接的输入转速与输出转速之比，如输入转速为1500r/min，输出转速为25r/min，其减速比为：i=60:1。

轮子参数

用直尺或商家给出的参数得到轮子直径：65mm = 0.065m

计算

例：500线的编码器电机减速比为30:1 也就是说电机实际转30圈但现实轮只转一圈然后轮子转一圈编码器获得的脉冲数为 500*30 = 15000 (个)

速度计算思路设定时器设定时间为t，D为直径，则

e: 由程序得到 PI : 3.1415926 D : 0.065m n :15000 另定时500ms t = 0.5s 所以 speed = e * 0.00002722713 (m/s) 数据显示良好 speed =1000* e * 0.00002722713 (mm/s)

三、代码如下(更符合原则的代码)

未使用32编码器接口

Enconder.c：

#include "stm32f10x.h" // Device header //-32768 ~ 32767 编码器范围 定时器是16位 ///这里没用stm32自带编码器接口(TIM_EncoderInterfaceConfig) ， 而是用原理写出来  int16_t Encoder_Count_Left;//带符号 int16_t Encoder_Count_Right;//带符号 // B接PB1 A接PB0  //A下降沿触发 而B是低电平 判断反转 //B下降沿触发 而A是低电平 判断正转  //左编码 E1B E1A // PB1 PB0 void Encoder_Init_Left(void) { 
          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1;  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //AFIO中断引脚选择 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource0);//第0个线路拨到GPIOB上 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource1);// EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中断模式 也有事件模式 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } //单位时间内读取编码器计数 变化的值 int16_t Encoder_Get_Left(void) { 
          int16_t Temp; Temp = Encoder_Count_Left; Encoder_Count_Left = 0; return Temp; } //如果是9-10 中断函数 只需要将两个if并列的放在一个函数里就行了 //A下降沿触发 并且B是低电平 判断反转 void EXTI0_IRQHandler(void) { 
          if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) == SET) { 
          if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_1) == 0) { 
          Encoder_Count_Left --; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); } } //B下降沿 A低电平 判断正转 void EXTI1_IRQHandler(void) { 
          if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) == SET) { 
          if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_0) == 0) { 
          Encoder_Count_Left ++; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1);//清楚标志位 } } //右编码 E2B E2A // PB11 PB10 void Encoder_Init_Right(void) { 
          RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); //AFIO中断引脚选择 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource10);//第0个线路拨到GPIOB上 GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOB, GPIO_PinSource11);// EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line10 | EXTI_Line11; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; //中断模式 也有事件模式 EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Falling; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;// NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI15_10_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); } //变化的值 int16_t Encoder_Get_Right(void) { 
          int16_t Temp; Temp = Encoder_Count_Right; Encoder_Count_Right = 0; return Temp; } //如果是10-15 中断函数 只需要将两个if并列的放在一个函数里就行了 //因为轮子是对称转 所以镜像 相反 //右编码 E2B E2A // PB11 PB10 //A下降沿触发 并且B是低电平 判断正转 void EXTI15_10_IRQHandler(void) { 
          if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line10) == SET) { 
          if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11) == 0) { 
          Encoder_Count_Right ++; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line10); } B下降沿 A低电平 判断反转 if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line11) == SET) { 
          if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_10) == 0) { 
          Encoder_Count_Right --; } EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line11);//清楚标志位 } } void Get_Motor_Speed(int *LSpeed,int *RSpeed) { 
          static int LWheelEncoderNow = 0; static int RWheelEncoderNow = 0; static int LWheelEncoderLast = 0; static int RWheelEncoderLast = 0; //记录本次左右编码器数据 LWheelEncoderNow += Encoder_Get_Left(); RWheelEncoderNow += Encoder_Get_Right(); //500ms测速 （ *1000 ）单位改为mm/s 变化显示更清楚 *LSpeed = (LWheelEncoderNow - LWheelEncoderLast)* 1000*0.00002722713; *RSpeed = (RWheelEncoderNow - RWheelEncoderLast)* 1000*0.00002722713; //记录上次编码器数据 LWheelEncoderLast = LWheelEncoderNow; RWheelEncoderLast = RWheelEncoderNow; } /* static int 不管在函数内还是函数外，都作为一个全局变量可以保存它被修改以后的值。 而 int 则没有这一功能，只有作为全局变量时能保存修改。放在函数内部时，每次调用都用的是一个新的数。 */

Encoder.h

#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_H

//左编码 E1B E1A
// PB1 PB0
void Encoder_Init_Left(void);
int16_t Encoder_Get_Left(void);

//右编码 E2B E1A
// PB11 PB10
void Encoder_Init_Right(void);
int16_t Encoder_Get_Right(void);

void Get_Motor_Speed(int *LSpeed,int *RSpeed);


#endif

Timer.c

#include "stm32f10x.h" // Device header

//extern uint16_t Num; //引用其他文件(主函数)的Num变量

void TIM4_Timer_Init(u16 arr,u16 psc)
{ 
        
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);//TIM2 APB1总线上的外设
	
	TIM_InternalClockConfig(TIM4); //选择内部时钟
	
	//CK_CNT_OV = CK_PSC/(PSC+1)/(ARR+1）
	//预分频给少点 自动重装给多点 以一个比较高的频率计比较多的数
	//预分频给多点 自动重装给少点 以一个低的频率计比较少的数
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //指定时钟分频 /1分频 影响不大
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;//向上计数
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = arr; //周期 ARR自动重装器的值 10000 - 1
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = psc;  //PSC预分频器的值 10k的计数频率 计10000的数 7200 - 1
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器的值 //高级定时器才有 这里通用计时器 不用
	TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	
	TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update);//手动把更新中断标志位清除一下 防止 reset直接到1
	TIM_ITConfig(TIM4, TIM_IT_Update, ENABLE); //使能中断 update 更新中断
	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0); //优先级分组
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM4_IRQn; //3通道 //f10x.h 255行
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
	
	TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //启动定时器
}

/* void TIM2_IRQHandler(void) //定时器2 的中断函数 { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET)//看更新中断标志位 { Num++； TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); } } */

Timer.h

#ifndef __TIMER_H
#define __TIMER_H

void TIM4_Timer_Init(u16 arr,u16 psc);

#endif

main.c

#include "stm32f10x.h" // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Motor.h"
#include "Encoder.h"
#include "Timer.h"

uint8_t KeyNum;
int8_t Speed; 
int16_t NumL;
int16_t NumR;
int LSpeedNow = 0;
int RSpeedNow = 0;

int main(void)
{ 
        
	OLED_Init();
	Motor_Init_Left();
	Motor_Init_Right();
	Encoder_Init_Left();
	Encoder_Init_Right();
	TIM4_Timer_Init(5000-1,7200-1);//500ms 定时
	
	OLED_ShowString(1, 1, "VLeft:");
	OLED_ShowString(2, 1, "VRight:");
	OLED_ShowString(3, 1, "LSpd:");
	OLED_ShowString(4, 1, "RSpd:");
	
	while (1)
	{ 
        
		//KeyNum = Key_GetNum();
		/* Delay_ms(1000); KeyNum = 1; if (KeyNum == 1) { Speed += 20; if (Speed > 100) { Speed = -100; } } */
		Speed = 10;
		Motor_SetSpeed_Left(Speed);
		Motor_SetSpeed_Right(Speed);
		
		//NumL += Encoder_Get_Left();//调用这个函数的间隙里，旋转编码器产生的正负脉冲数
		OLED_ShowSignedNum(3, 5, LSpeedNow, 3);
		
		//NumR += Encoder_Get_Right();//调用这个函数的间隙里，旋转编码器产生的正负脉冲数
		OLED_ShowSignedNum(4, 5, RSpeedNow, 3);
		
		OLED_ShowSignedNum(1, 8, Speed, 3);
		OLED_ShowSignedNum(2, 8, Speed, 3);
		
		OLED_ShowSignedNum(4, 10, NumL, 2);
	}
}

void TIM4_IRQHandler(void) //定时器4 的中断函数
{ 
        
	if (TIM_GetITStatus(TIM4, TIM_IT_Update) == SET)//看更新中断标志位
	{ 
        
		Get_Motor_Speed(&LSpeedNow,&RSpeedNow);
		TIM_ClearITPendingBit(TIM4, TIM_IT_Update);
	}
}

至此就可以在oled上显示速度了。

资讯详情

【一文读懂】如何用编码器测速

文章目录

前言

一、AB相编码器计数原理

四倍频

二、使用一些参数

编码器参数

电机参数

轮子参数

计算

三、代码如下(更符合原则的代码)

动力学技术KTU1121 USB Type-C 端口保护器的介绍、特性、及应用

【一文读懂】如何用编码器测速

文章目录

最近热搜

历史搜索 清除历史记录

历史搜索清除历史记录