就常用的EC11旋轉編碼器為例來分析
一開始我只是在示波器和數控電源上見到過旋轉編碼器,那時候我聽人說這叫數字電位器,就覺得很神奇,是什么結構竟然可以讓一個“電位器”無限的轉下去。后來才知道汽車的車機上用的也是旋轉編碼器。
一、旋轉編碼器作為人機交互的輸入設備,最常用的是EC11(類似的還有EC12、EC16等)
具體電路分析如下
EC11測試電路原理圖.無外部上拉電阻.幾乎所有單片機IO口都可以設置為輸入上拉模式,也可以省略EC11的外部上拉電阻,但是我沒有這樣做。
在研究EC11的時序之前首先要了解一點,EC11按旋轉的輸出動作可以分為兩種。一種是轉兩格,A、B對C端輸出一個完整脈沖(轉一格就只是由低電平->高電平或由高電平->低電平);另一種就是轉一格,A、B對C端輸出一個完整脈沖。
二、具體原理分析一下,如何讓輸出脈沖的
兩定位一脈沖的EC11稍微復雜一些,轉動一格只會輸出半個脈沖。靜止時,AB觸點開關可以是斷開的也可以是閉合的。
若初始狀態時AB都是高電平,轉動一格就輸出從高電平到低電平的下降沿,隨后一直輸出低電平。對應于EC11內部AB兩個觸電開關的動作為斷開-->閉合。若初始狀態時AB都是低電平,轉動一格就輸出從低電平到高電平的上升沿,隨后一直輸出低電平。對應于EC11內部AB兩個觸點開關的動作為閉合-->斷開。由于兩脈沖一定位的EC11會有兩種初始狀態,寫驅動程序就需要考慮多一些情況。再者,這類EC11在轉動到內部AB觸點一直閉合的時候,就相當于把上拉電阻的另一端接地,無形中加大了系統的功耗(若外接10K上拉電阻到5V電源就是500uA的電流),這對于低功耗應用來說是非常不利的。因此對于無特殊要求的人機輸入應用來說,我都推薦使用一定位一脈沖的EC11。
當然了,有一些質量比較差的EC11會有一些額外的問題要考慮,例如開關的抖動問題,例如轉動定位不清晰,靜止時AB兩個觸點都要閉合或者都要斷開才對,但是定位點不清晰,轉動的角度不到位導致一個觸點已經閉合(斷開)了,另一個觸點卻還保持在斷開(閉合)。
這樣就輸出了高低電平的脈沖了
三、stc15單片機程序分析
//----------------IO口定義----------------//
#define EC11_A_Now P36 //EC11的A引腳,視為時鐘線
#define EC11_B_Now P35 //EC11的B引腳,視為信號線
#define EC11_Key P37 //EC11的按鍵
文件內需要的靜態局部變量
//----------------局部文件內變量列表----------------//
static char EC11_A_Last = 0; //EC11的A引腳上一次的狀態
static char EC11_B_Last = 0; //EC11的B引腳上一次的狀態
static char EC11_Type = 1; //定義變量暫存EC11的類型---->>>>---- 0:一定位對應一脈沖; 1:兩定位對應一脈沖
//所謂一定位對應一脈沖,是指EC11旋轉編碼器每轉動一格,A和B都會輸出一個完整的方波。
//而 兩定位對應一脈沖,是指EC11旋轉編碼器每轉動兩格,A和B才會輸出一個完整的方波,只轉動一格只輸出A和B
編碼器掃描程序
按鍵檢測部分
我們自己用EC11,大多數時候都是選擇帶按鍵的,這就可以把按鍵檢測加入到EC11的動作掃描程序中,實現單獨的檢測按鍵以及按下按鍵時轉動轉軸。
掃描到EC11的動作后,可以在此函數內做出對應的動作處理。函數內包含了按鍵的單擊,雙擊,長按和長按松手檢測。
大家可以參考下程序