2.19 编码器接口测速代码

编码器接口测速接线图

参考引脚定义表，PA6和PA7是TIM3的通道1和通道2，我们计划用TIM3接编码器。

编码器计数代码

第一步，RCC开启时钟，开启GPIO和定时器的时钟。

第二步，配置GPIO，这里需要把PA6和PA7配置成输入模式。

第三步，配置时基单元，这里预分频器我们一般选择不分频。自动重装器一般给最大65535，只需要CNT执行计数就行了。

第四步，配置输入捕获单元。不过这里输入捕获单元只有滤波器和极性这两个参数有用。后面的参数没有用到，与编码器无关。

第五步，配置编码器接口模式。这个直接调用一个库函数就可以了。

第六步，调用TIM_Cmd()函数，启动定时器。

电路初始化完成之后，CNT就会随着编码器的旋转而自增自减了。如果想要测量编码器的位置，直接读出CNT的值就行了，如果想要测量编码器的速度和方向，那就需要每隔一段固定的闸门时间取出一次CNT，然后再把CNT清零。这样就是测频法测量速度了。

流程看完了，我们再看一下库函数：

void Encoder_Init()
{
	//开启TIM3、GPIOA的时钟。
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	//配置GPIO，PA6/PA7改成上拉输入。
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruture;
	GPIO_InitStruture.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStruture.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_6;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStruture);
	
	//不需要选择时基单元时钟，因为编码器接口会托管时钟。
	//编码器接口本身就是一个带方向控制的外部时钟。
	//TIM_InternalClockConfig(TIM3);
	
	//配置时基单元。
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStruture;
	TIM_TimeBaseStruture.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	//计数器模式目前没有作用，因为计数方向也是被编码器接口托管了。
	TIM_TimeBaseStruture.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	//这里给最大值65536-1，这样计数范围是最大的，而且方便换算为负数。
	TIM_TimeBaseStruture.TIM_Period=65536 -1; 
	//预分频器给0，不分频。
	TIM_TimeBaseStruture.TIM_Prescaler=1-1;
	TIM_TimeBaseStruture.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseStruture);
	
	//初始化输入捕获单元。
	//编码器接口只用到了滤波器和极性选择，剩下的不用写。
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStruture;
	/* 因为结构体是不完整的，为了防止结构体出现不确定的值可能会造成的问题，
	我们最好使用StrucInit给结构体赋一个初始值。*/
	TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStruture);
	//选择通道，选择TIM3的通道1.
	TIM_ICInitStruture.TIM_Channel=TIM_Channel_1;
	//配置输入捕获的滤波器，范围是0X0~0XF。越大滤波效果越好。
	TIM_ICInitStruture.TIM_ICFilter=0XF;
	/*边沿检测、极性选择。我们选择上升沿触发。
	我们说过，这里的上升沿并不代表上升沿有效，因为编码器接口始终都是上升沿、下降沿都有效的。
	这里的上升沿参数代表的是高低电平极性不反转。其实这里的极性参数等会我们配置编码器接口的
	时候也有，属于重复配置了，这里这个其实也可以删掉。*/
	TIM_ICInitStruture.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruture);//这样通道1就配置好了
	//我们接着配置通道2，和通道1的逻辑一样。
	TIM_ICInitStruture.TIM_Channel=TIM_Channel_2;
	TIM_ICInitStruture.TIM_ICFilter=0XF;
	TIM_ICInitStruture.TIM_ICPolarity=TIM_ICPolarity_Rising;
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStruture);
	
	//配置编码器接口
	TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Rising);

	
	//使能定时器
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);

}

//返回TIM3计数器的值
uint16_t Encoder_Get()
{
	return TIM_GetCounter(TIM3);
}

本套件使用的编码器是有这个段落感的，每转一格，它输出的波形实际上是这样的：，A、B相各出现一个下降沿和上升沿，所以计次总共加了4次，当然如果你是电机的编码器，那就不会有这个段落感了。

上述代码我们代入到实物中，会发现旋转编码器正转，CNT的值正常增加，但反转，会出现65535，这时我们就需要用到之前所说的补码小技巧，把uint16_t的类型强转成int16_t，这样就把65535强转成-1了。（STM32是16位系统，所以-1的补码正好是65535）

表现在代码上就是：

//返回TIM3计数器的值
int16_t Encoder_Get()
{
	return TIM_GetCounter(TIM3);
}

把返回值强转成了int16_t类型的有符号数。

接下来我们可以再来研究一下极性的问题，如果这个方向和你想要的不一致的话，可以修改一下极性。

在硬件层面上，我们可以直接把A、B相的引脚换一下位置。

在软件层面上，我们可以把任意一个极性反转一下，方向就会反过来。如果两个极性都反转，那极性还是会保持不变。

TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Falling);

编码器测速代码

如果我们想用这个编码器来测速的话，就可以在固定的闸门时间，读一次CNT，然后把CNT清零。

//读取CNT，清零CNT。
int16_t Encoder_Get()
{
	int16_t Temp;
	Temp = TIM_GetCounter(TIM3);
	TIM_SetCounter(TIM3,0);
	return Temp;
}