利用stm32自带的正交编码器检测增量式编码器流程总结

1. 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。

1. void InitializeEncoder(void)  

2. {  

3.           

4.         TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;  

5.         TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;  

6.   

7.               

8.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

9.         //NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;  

10.   

11.           

12.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1, ENABLE);//使能TIM1时钟  

13.           

14.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);//使能GPIOA时钟  

15.   

16.         GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure);  

17.           

18.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;  

19.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;//PA8 PA9浮空输入  

20.         GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);  

21.   

22.           

23.         //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQChannel;  

24.         //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  

25.         //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = TIMx_PRE_EMPTION_PRIORITY;  

26.         //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = TIMx_SUB_PRIORITY;  

27.         //NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;  

28.         //NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  

29.   

30.           

31.         TIM_DeInit(ENCODER_TIMER);  

32.         TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);  

33.   

34.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x0;  // No prescaling //设定计数器分频系数为0，不分频  

35.         //TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = (4*ENCODER_PPR)-1;  //设定计数器重装值   

36.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ENCODER_TIM_PERIOD-1;  

37.           

38.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;//设置时钟分割 T_dts = T_ck_int   

39.         TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;   //TIM向上计数  

40.         TIM_TimeBaseInit(ENCODER_TIMER, &TIM_TimeBaseStructure);  

41.   

42.         TIM_EncoderInterfaceConfig(ENCODER_TIMER, TIM_EncoderMode_TI12,   

43.                                  TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//使用编码器模式3  

44.         TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);  

45.         TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter =ICx_FILTER;//选择输入比较滤波器  

46.         TIM_ICInit(ENCODER_TIMER, &TIM_ICInitStructure);  

47.   

48.         // Clear all pending interrupts  

49.         TIM_ClearFlag(ENCODER_TIMER, TIM_FLAG_Update);//清除TIM1的更新标志位  

50.         TIM_ITConfig(ENCODER_TIMER, TIM_IT_Update, ENABLE);  

51.   

52.         //ENC_Clear_Speed_Buffer();  

53.   

54.         //Reset counter  

55.         TIM1->CNT = 0;  

56.         //CurrentCount = TIM1->CNT;  

57.   

58.         TIM_Cmd(ENCODER_TIMER, ENABLE);  

59.   

60.   

61.         System.Device.Encoder.Enc_GetCount = Enc_GetCount;  

62. }  

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。

1. 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。

1. s16   Enc_GetCount(void)  

2. {  

3.         static  u16   lastCount = 0;  

4.         u16  curCount = ENCODER_TIMER->CNT;//获取编码值  

5.         s32 dAngle = curCount - lastCount;  

6.         if(dAngle >= MAX_COUNT)  

7.         {  

8.             dAngle -= ENCODER_TIM_PERIOD;  

9.         }  

10.         else if(dAngle < -MAX_COUNT)  

11.         {  

12.             dAngle += ENCODER_TIM_PERIOD;  

13.         }  

14.         lastCount = curCount;  

15.         return (s16)dAngle;  

16. }  

下面则贴出我自己的相关定义。

[cpp] view plain copy 

1. //20141213  

2. #define ENCODER_TIMER   TIM1  // Encoder unit connected to TIM3  

3. #define ENCODER_PPR           (u16)(100)   // number of pulses per revolution  

4. #define SPEED_BUFFER_SIZE 8  

5.   

6. #define COUNTER_RESET   (u16)0  

7. #define ICx_FILTER      (u8) 6 // 6<-> 670nsec  

8.   

9. #define TIMx_PRE_EMPTION_PRIORITY 1  

10. #define TIMx_SUB_PRIORITY 0  

11.   

12. #define ENCODER_TIM_PERIOD 0xffff//最大值预分频是65536-1  

13. #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。