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6 计时器(六)

6 计时器(六)

6.7 TMI编码器接口

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
两个输入引脚借用了输入捕获的通道1和通道2

正交编码器

6 计时器(六)

使用正交信号精度更高,AB相都可以计次,相当于计次频率提高了一倍,还可以加抗噪声电路。

编码器接口基本结构

6 计时器(六)

第一步:RCC开启时钟,开启GPIO和定时器的时钟
第二部:配置GPIO,把PA6和PA7配置成输入模式
第三步:配置时基单元(包括:PSC预分频器(不分频),ARR自动重装器(给最大65535),计数模式等)
第四步:配置输入捕获单元(滤波器和极性)
第五步:配置编码器接口模式
第六步,调用TIM_Cmd,启动定时器

工作模式

6 计时器(六)

正转向上计数,反转向下计数

实例(均不反相)

6 计时器(六)

6 计时器(六)

实例(TI1反相)

6 计时器(六)

比如接了一个编码器,发现数据的加减方向反了,可以调整极性,把任意一个引脚反相就能反转计数方向了(接一个非门)

6.8 编码器接口测速

6 计时器(六)

第一步:RCC开启时钟,开启GPIO和定时器的时钟
第二部:配置GPIO,把PA6和PA7配置成输入模式
第三步:配置时基单元(包括:PSC预分频器(不分频),ARR自动重装器(给最大65535),计数模式等)
第四步:配置输入捕获单元(滤波器和极性)
第五步:配置编码器接口模式
第六步,调用TIM_Cmd,启动定时器

上拉输入和下拉输入如何选择 ,一般看外部模块的输出的默认电平,如果外部模块默认输出高电平,选上拉输入,默认输入高电平;如果外部模快保持默认状态一致,防止默认电平打架。

函数学习:配置编码器接口函数

void TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_EncoderMode,uint16_t TIM_IC1Polarity, uint16_t TIM_IC2Polarity);

具体参数含义如下:

  • - TIMx:TIMx表示要配置的定时器,如TIM1、TIM2等。
    - TIM_EncoderMode:TIM_EncoderMode表示定时器的编码器模式,有如下几种取值:- TIM_EncoderMode_TI1:仅使用TIMx_CH1通道的正向输入捕获模式。- TIM_EncoderMode_TI2:仅使用TIMx_CH2通道的正向输入捕获模式。- TIM_EncoderMode_TI12:同时使用TIMx_CH1和TIMx_CH2通道,采用正交编码模式。
    - TIM_IC1Polarity:TIM_IC1Polarity表示编码器模式下TIMx_CH1通道的输入捕获电平极性,有两种取值:- TIM_ICPolarity_Rising:上升沿捕获有效。- TIM_ICPolarity_Falling:下降沿捕获有效。
    - TIM_IC2Polarity:TIM_IC2Polarity表示编码器模式下TIMx_CH2通道的输入捕获电平极性,有两种取值:- TIM_ICPolarity_Rising:上升沿捕获有效。- TIM_ICPolarity_Falling:下降沿捕获有效。
    

主函数:

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"
#include "OLED.h"
#include "Timer.h"
#include "Encoder.h"int16_t Speed;int main(void)
{OLED_Init();Timer_Init();Encoder_Init();OLED_ShowString(1, 1, "Speed:");while (1){OLED_ShowSignedNum(1,7,Speed,5);
//		Delay_ms(1000);  //闸门时间:如果是电机,用时短一些,防止溢出
//		OLED_ShowNum(2,5,TIM_GetCounter(TIM2),5); //自动重装值}
}void TIM2_IRQHandler(void)    //少用Delay_ms()函数,采用定时中断,避免阻塞主循环运行
{if(TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET){Speed = Encoder_Get();TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);}
}

Encoder函数:

#include "stm32f10x.h"                  // Device headervoid Encoder_Init(void)
{//1.把TIM外设与GPIO外设的时钟打开RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //2.GPIO初始化GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//对于普通的开漏推挽输出,引脚的控制权来自输出数据库,如果用定时器来控制引脚,需使用复用开漏,来自片上外设控制引脚,断开输出数据寄存器GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;	//上拉输入	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;  		 	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);//3.配置时基单元//	TIM_InternalClockConfig(TIM3);  //这里不需要选择内部时钟源,因为编码器接口会托管时钟TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;			//不分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;		//向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;					//ARR自动重装值(设大值,防止溢出)TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 -1;						//PSC预分频的值(一周期计多少次)这里选择不分频TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;				//重复计数器的值(高级TIM才有)TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);//4.配置输入捕获单元(这里只需要配置滤波器,极性)TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;TIM_ICInitStructure.TIM_Channel= TIM_Channel_1; 				 //选择通道1TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);							 //赋一个默认初始值TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							 //滤波器选择
//	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		 //输入捕获触发事件的电平极性(上升沿) 重复配置,后面的配置编码器接口模式会再次配置TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							 //写入硬件,无需定义新结构体,只需定义一次即可TIM_ICInitStructure.TIM_Channel= TIM_Channel_2; 				 //选择通道2TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);							 //赋一个默认初始值TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF;							 //滤波器选择
//	TIM_ICInitStructure.TIM_ICPolarity = TIM_ICPolarity_Rising;		 //输入捕获触发事件的电平极性(上升沿) 重复配置,后面的配置编码器接口模式会再次配置//5.配置编码器接口模式TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Rising);//6.调用TIM_Cmd,启动定时器TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}int16_t Encoder_Get(void)  //强制转换为int
{//先读取后清零int16_t Temp;Temp = TIM_GetCounter(TIM3);TIM_SetCounter(TIM3, 0);return Temp;
}