第六章编码器接口

6.1 编码器接口¶

6.1.1 编码器接口介绍¶

（Encoder Interface ）编码器接口
编码器接口可接收增量（正交）编码器的信号，根据编码器旋转产生的正交信号脉冲，自动控制CNT自增或自减，从而指示编码器的位置、旋转方向和旋转速度
每个高级定时器和通用定时器都拥有1个编码器接口（用于编码器接口的定时器无法再做其他事）
定时器的通道 1 和通道 2 作为编码器接口

如下图，为正交编码器（A相与B相相差90°），通过观察A相高低电平时B相的电平判断正反转，同时脉冲频率即体现电机的转速。

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6.1.2 编码器接口结构¶

Note

说明一下极性选择，选择“上升沿”则正常波形，选择“下降沿”则需要经过一个“非门”（逻辑）

6.1.3 编码器接口口工作模式¶

编码器接口工作模式分三种：

仅在A相上升沿和下降沿计数
仅在B相上升沿和下降沿计数
在AB相都计数（精度最高，一些资料会称为四倍频）

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工作模式表格要对应 6.1.1编码器接口介绍 的表格看，即通过看A相B相对应电平判断正反转。

6.1.4 #四倍频法¶

四倍频是通过程序提升我们的编码器的精度的一种数据处理方法，可以有效的最大化我们的编码器的精度和测量精度。

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上图是一个我们编码器输出的波形图，正常我们一般的处理方式是通过 A 相去计数， B 相去判断目前的转动方向。具体实现比如： A 相的上升沿计数或者下降沿计数，同时在 A 相的上升沿或者下降沿来根据 B 相此时的电平状态来判断转向。四倍频则是同时计算 AB 两相的每个跳边沿，这样子原本在 A 相计数的一个脉冲周期内就实现了四次计数，从而实现了精度的提升。

6.1.5 计数示例（极性选择）¶

正常不反相，正转自增，反转自减。

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TI1极性反转（需要将TI1的**高低电平反转**，在对应表格找正反转）

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6.2 STM32CubeMX参数¶

以TIM3为例，找到Combined Channels ，选择Encoder Mode编码器接口模式

关于其他参数介绍

PWM Input on CH1 ，输入捕获，就是自动配置CH1为直接捕获CH2为间接捕获以及从模式，与上一节手动配置的单通道效果一样，选择该模式后，需要进一步配置的参数如下：

PWM Input on CH2 ，仅输入信号通道改成CH2引脚，其他与上一个模式原理一致。

XOR ON / Hall Sensor Mode ，用于处理三相霍尔传感器信号，主要在BLDC 电机控制时使用，且需要配置XOR Activation模式，即霍尔传感器模式。

6.3 工程配置¶

6.3.1 编码器模式配置¶

选择TIM3配置为编码器接口模式

6.3.2 定时中断配置¶

用TIM2创建一个定时中断，每隔一段时间读取一下定时器的计数值即为转动的速度

6.3.3 代码编写¶

main.c中，定义速度变量

C

/* USER CODE BEGIN PV */
uint16_t speed;
/* USER CODE END PV */

main.c中，重写定时中断，读取编码器速度

C

/* USER CODE BEGIN 4 */
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) {
    if (htim == (&htim2)) {
        speed = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim3);
        __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim3, 0);
    }
}
/* USER CODE END 4 */

添加OLED显示

C

/* USER CODE BEGIN 2 */
OLED_Init();
OLED_Clear();
OLED_ShowString(0, 0, "Speed:", 16, 0);
/* USER CODE END 2 */

/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1) {
    OLED_ShowNum(0, 24, speed, 6, 16, 0);
    /* USER CODE END WHILE */

    /* USER CODE BEGIN 3 */
}
/* USER CODE END 3 */

第六章 编码器接口