利用STM32HAL库对AB编码器测量位置和速度

一、实验目的

    对AB相脉冲信号计数并测量电机转过的位置和转速。

二、实验内容

2.1 引脚配置

    初始化配置:三件套

    配置TIM5为编码模式,通道一和通道二分别作为AB相脉冲的输入通道。

    编码器线数为2500,四倍频后电机转动一圈编码器发出1000个脉冲。设定计数周期为20000,后面程序中会在计数溢出中断中将计数值设置为10000,则电机正转时,向上计数10000 to 20000循环计数;电机反转时,向下计数10000 to 0循环计数。

    开启TIM5时钟中断,作为计数溢出判断标志。

    配置TIM6作为计时时钟,确定测速的时间间隔。

    设定测速频率为50Hz,fcs = 84M/(840-1)/2000 = 50Hz;开启时钟中断,在中断回调程序中计算速度。

2.2 测量位置和速度程序编写 

    开启TIM5时钟编码模式并使能定时器的更新中断;初始TIM5时钟计数值为10000。启动TIM6定时器并更新中断。

 HAL_TIM_Encoder_Start(&htim5,TIM_CHANNEL_ALL);      // start TIM5 encoder
 __HAL_TIM_ENABLE_IT(&htim5,TIM_IT_UPDATE);           //????????????,?????
 __HAL_TIM_SET_COUNTER(&htim5, 10000);                //????????????10000


HAL_TIM_Base_Start_IT(&htim6);  //20ms update interrupt measure speed

    在TIM5更新中断触发时,判断如果计数值<10000;则向上计数溢出,电机转动圈数加1;反之,电机转动圈数减1。

    在TIM6中断触发时(触发频率为50hz),测定电机转动方向motor1_direct,若direct = 0,则电机顺时针转,若direct = 1,则电机逆时针转;转速 motor1_speed单位rpm;电机转过的位置N:1/10000 r。

uint16_t motor1_speed = 0;
uint16_t motor1_direct = 0;
int motor1_count = 0;
int motor1_lastcount = 0;

int motor1_overflowNum = 0;
uint16_t PULSE_PRE_ROUND = 2500;
int N = 0;           //cycles

void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim){
if(htim->Instance == TIM5)//????????????,?????                   
    {      
        if(TIM5->CNT < 10000) motor1_overflowNum++;       //???????
        else if(TIM5->CNT >= 10000) motor1_overflowNum--; //???????
        __HAL_TIM_SetCounter(&htim5, 10000);             //???????
    }
 if(htim->Instance == TIM6) //measure speed,direct    //else if will take error
{

	   motor1_direct = __HAL_TIM_IS_TIM_COUNTING_DOWN(&htim5);//??????(??),????0,??????1
	   motor1_count = TIM5->CNT  + motor1_overflowNum * (4 * PULSE_PRE_ROUND) ;

   if(abs(motor1_count - motor1_lastcount) <= 3333)   //rate rpm = 2000 2000/60/100*10000   100hz
  { 
	  if(motor1_direct == 0 )
	 {
		
	  motor1_speed = (float)(motor1_count - motor1_lastcount )/ ( 4 * PULSE_PRE_ROUND) * k  * fcs ;//unit: r/mim
		  
	 }
	  if(motor1_direct == 1)
	 {

	  motor1_speed = - (float)(motor1_count - motor1_lastcount )/ (4 * PULSE_PRE_ROUND) * k  * fcs ;//???????
     
	  }
  }
	if(motor1_count - motor1_lastcount == 0)         //电机停止转动后位置置零
	 {
		 __HAL_TIM_SetCounter(&htim5, 10000);   
	 }
	N = motor1_count - (4 * PULSE_PRE_ROUND); 
	motor1_lastcount =  motor1_count;
 	HAL_GPIO_TogglePin(GPIOD,GPIO_PIN_6);	    
 }
}

<think>嗯,用户想找关于STM32 HAL中实现旋转编码器的资料或示例代码,特别是EC11AS5600这两种编码器的使用教程。首先,我需要回忆一下STM32 HAL关函数,比如编码器模式下的定时器配置,以及如何使用中断或DMA来处理编码器信号。 用户提到的引用[1]里有提到HAL_TIM_Encoder_GetValue()这些函数,这可能涉及到定时器的编码器模式。EC11是机械编码器,通常输出AB脉冲,而AS5600是磁性编码器,通过I2C或PWM输出角度信息。这两种编码器的驱动方式不同,需要分别处理。 首先,针对EC11旋转编码器,应该使用定时器的编码器接口模式,配置定时器为编码器模式,然后读取计数值来判断方向计数。可能需要配置GPIO为上拉输入,因为EC11的A、B可能需要外部上拉。同时,按键检测(SW引脚)可能需要外部中断来处理。 然后,AS5600是通过I2C通信的,所以需要使用HAL的I2C函数来读取角度数据。可能需要初始化I2C外设,发送设备地址,然后读取寄存器中的数据。此外,AS5600可能还需要配置一些寄存器,比如设置输出模式为模拟、PWM或I2C,这部分需要查阅AS5600的数据手册。 用户可能需要示例代码的结构,比如初始化定时器为编码器模式,配置GPIO,然后主循环中读取计数值。对于AS5600,需要展示如何通过I2C读取角度值。同时,中断处理函数可能需要处理EC11的按键,或者定时器的溢出中断来扩展计数范围。 还要注意EC11的抖动问题,可能需要软件去抖,比如延时检测。而AS5600作为非接触式编码器,可能不需要处理抖动,但需要注意I2C通信的时序错误处理。 用户的问题可能涉及到如何配置定时器的编码器模式,如何读取计数值,以及如何处理方向判断。此外,可能还需要比较两种编码器的优缺点,比如EC11成本低但寿命有限,AS5600精度高但需要磁铁对齐。 需要确保提供的代码示例正确使用HAL函数,比如HAL_TIM_Encoder_Start()来启动编码器接口,以及HAL_I2C_Mem_Read()来读取AS5600的寄存器。同时,可能需要提到DMA的使用来减轻CPU负担,如引用[1]中的HAL_TIM_Encoder_Start_DMA()。 最后,用户可能需要关的应用场景,比如EC11用于菜单选择,AS5600用于电机控制,这可以帮助用户选择适合的编码器类型。还要注意引脚配置电路连接,比如EC11的A、B连接定时器的通道引脚,AS5600的I2C引脚连接是否正确。</think>### STM32 HAL旋转编码器实现步骤与示例 #### 一、EC11旋转编码器驱动实现 EC11编码器需配合STM32定时器的*编码器模式*,通过AB脉冲实现方向检测与位置计算[^2]。 ```c // 定时器编码器模式初始化 TIM_Encoder_InitTypeDef sEncoderConfig = {0}; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; hTIM2.Instance = TIM2; hTIM2.Init.Prescaler = 0; hTIM2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; hTIM2.Init.Period = 0xFFFF; // 16位计数器 hTIM2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; sEncoderConfig.EncoderMode = TIM_ENCODERMODE_TI12; // AB模式 sEncoderConfig.IC1Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sEncoderConfig.IC1Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sEncoderConfig.IC1Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sEncoderConfig.IC1Filter = 0x0; sEncoderConfig.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sEncoderConfig.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sEncoderConfig.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sEncoderConfig.IC2Filter = 0x0; HAL_TIM_Encoder_Init(&hTIM2, &sEncoderConfig); HAL_TIM_Encoder_Start(&hTIM2, TIM_CHANNEL_ALL); // 启动编码器接口 ``` #### 二、AS5600磁性编码器驱动 AS5600通过I²C接口实现角度读取,需配置I²C外设并读取特定寄存器[^3]: ```c #define AS5600_ADDR 0x36 // 默认I²C地址 // 读取角度值(12位分辨率) uint16_t AS5600_ReadAngle(void) { uint8_t rx_data[2]; HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, AS5600_ADDR<<1, 0x0C, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, rx_data, 2, 100); return (rx_data[0] << 8) | rx_data[1]; } // 初始化配置 void AS5600_Init(void) { uint8_t conf_reg[2] = {0x00, 0x08}; // 设置输出模式 HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, AS5600_ADDR<<1, 0x07, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, conf_reg, 2, 100); } ``` #### 三、关键代码说明 1. **方向判断**:通过`TIM2->CR1 & TIM_CR1_DIR`寄存器位可判断EC11旋转方向 2. **位置计算**:使用`__HAL_TIM_GET_COUNTER(&hTIM2)`获取当前计数值 3. **抗抖动处理**:EC11需在中断中增加10-20ms延时消抖 #### 四、典型应用对比 | 编码器类型 | 接口方式 | 分辨率 | 适用场景 | |------------|------------|----------|------------------------| | EC11 | 脉冲信号 | 24步/圈 | 人机交互(音量调节等) | | AS5600 | I²C/PWM | 12位(4096) | 电机闭环控制、机器人 |
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值