利用stm32自帶的正交編碼器檢測增量式編碼器流程總結
阿新 • • 發佈:2019-02-20
由於手術的工頻升級機需要自動平層功能,於是著手開始做這方面的工作。硬體選擇的是增量式編碼器,100脈衝每轉,後來瞭解到stm32的每個定時器的通道1和通道2內建了正交編碼器模組,可以直接使用。之前的公司工程師都是用定時器捕捉脈衝,然後自行處理的,我看了下程式碼挺麻煩的,現在用了stm32自帶的感覺就容易多了。找了官方的軟體說明,看了下網上已有的例子,一個下午就基本在我的系統架構中添加了這個裝置,然後對這個裝置初始化,設定上層介面API。最後看些例子將16位計數器軟體擴充套件到32位。就順利的完成了基本模組的第一步工作了。以後則需要將採集的到資料與樓層做一個好的資料結構結合在一起,方便呼叫和維護了。
下面貼上我的基本思路和相關軟體程式碼。
第一步:瞭解什麼事增量式編碼器。這就需要百度了,這個自行研究。也很好理解的。
第二步:看網上先人有的實戰經驗,主要在stm32論壇,21IC論壇裡。百度相關關鍵詞就可以找到。
第三步:分析stm32模組使用正交編碼檢測的原理。這個部分由一個官方手冊,也可百度到。
下面是相關初始化程式碼,由於網上的例子基本用的都是TIM3,而我用的是TIM1,所以需要我自己參照修改的。
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時鐘 /* Enable GPIOA, clock */ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA時鐘 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浮空輸入 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 //設定計數器分頻係數為0,不分頻 //TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (4*ENCODER_PPR)-1; //設定計數器重灌值 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ENCODER_TIM_PERIOD-1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//設定時鐘分割 T_dts = T_ck_int TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //TIM向上計數 TIM_TimeBaseInit(ENCODER_TIMER, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_EncoderInterfaceConfig(ENCODER_TIMER, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//使用編碼器模式3 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter =ICx_FILTER;//選擇輸入比較濾波器 TIM_ICInit(ENCODER_TIMER, &TIM_ICInitStructure); // Clear all pending interrupts TIM_ClearFlag(ENCODER_TIMER, TIM_FLAG_Update);//清除TIM1的更新標誌位 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; }
然後就可以讀取TIM1->CNT的值來獲取正交編碼值了。
這樣還存在著位數不夠的問題,參照網上大神的例子,要領會後自己做了我自己的修改,多謝先人。
System.Device.Encoder.Enc_GetCount = Enc_GetCount;
上面這個介面函式就是我調給上層應用讀取的資料,大概每1s或10呼叫一次,這個參照自己需求定義。
s16 Enc_GetCount(void) { static u16 lastCount = 0; u16 curCount = ENCODER_TIMER->CNT;//獲取編碼值 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; }
下面則貼出我自己的相關定義。
//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//最大值預分頻是65536-1
#define MAX_COUNT 10000//10000也就是1ms內不會超過10000個脈衝
主要的函式就是上面了。呼叫的話就在應用層處理使用就可以了。這個是在msOS架構上搭建的,很實用。
第四步:構建編碼計數器值和樓層的資料關係結構。將其封裝在一起,應用層呼叫更加方便,接下來就會做的。