TIM编码器接口

一、Encoder Interface 编码器接口

1、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旋转速度

2、每个高级定时器通用定时器拥有1个编码器接口

3、两个输入引脚借用了输入捕获的通道1通道2

4、正交编码器

5、编码器接口基本结构

6、实例

(1)TI1、TI2均不反相

(2)TI1反相,TI2不反相

反相的意思是在边沿检测极性选择的时候进行下降沿

a.在输入捕获模式下,需要选择上升沿有效还是下降沿有效

b.在编码器接口模式下,就不在是边沿的极性选择了,而是高低电平的极性选择

        上升沿:信号直通,高低电平极性不反转

        下降沿:信号通过非门,高低电平极性反转

二、编码器接口测速

1、按照以下接线方式连接,并将STLINK插到电脑上

2、编码器函数驱动模块

(1)编码器库函数的功能

(2)Encoder.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header

void Encoder_Init(void)
{
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);		//开启时钟
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA,ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;					//配置GPIO
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
	
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;		//配置时基单元
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=65536 - 1;		//	ARR
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=1 - 1;	//PSC 预分频器 不分频
	TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter=0;
	TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);
	
	TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;					//配置输入捕获
	TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);		//给结构体赋一个初始值,因为结构体并没有定义完整
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_1;
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0xF;
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
	
	TIM_ICInitStructure.TIM_Channel=TIM_Channel_2;	//通道2
	TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter=0xF;
	TIM_ICInit(TIM3,&TIM_ICInitStructure);
	
	TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising,TIM_ICPolarity_Rising); //配置编码器接口
	
	TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);	//开启定时器
}

int16_t Encoder_Get(void)
{
	int16_t temp;
	temp = TIM_GetCounter(TIM3);
	TIM_SetCounter(TIM3,0);
	return temp;//返回CNT的值
}

(3)Encoder.h

#ifndef __ENCODER_H
#define __ENCODER_H

void Encoder_Init(void);
int16_t Encoder_Get(void);


#endif 

3、编写main.c代码

#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();
	Encoder_Init();
	Timer_Init();
	OLED_ShowString(1,1,"Speed:");
		
	while(1)
	{
		OLED_ShowSignedNum(1,7,Speed,5);
//		Delay_ms(1000);
	}
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
	if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update) == SET)
	{
		Speed =Encoder_Get();
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
	}
	
}

4、实现效果

编码器接口测速

### STM32 TIM 定时器 编码器接口 使用方法 在STM32中,编码器接口(Encoder Interface)允许通过连接到定时器的输入引脚来直接与旋转编码器进行接口。利用定时器的计数器(CNT),可以跟踪编码器的相位变化,从而确定位置、速度和方向[^4]。 #### 配置步骤说明 为了使能并配置TIM定时器作为编码器接口,需完成如下设置: - **选择合适的定时器**:确认所使用的定时器支持编码器接口功能。高级定时器和通用定时器均具备此特性;然而,基本定时器仅限于计时用途而不含编码器接口能力[^2]。 - **指定编码模式**:依据具体需求选取恰当的编码模式——TIM_EncoderMode_TI1, TIM_EncoderMode_TI2 或者 TIM_EncoderMode_TI12分别对应不同的工作方式[^1]。 - **设定滤波器参数**:为提高抗干扰性能,可适当调整IC1Filter 和 IC2Filter 参数值以适应实际应用场景下的噪声水平。 - **初始化定时器实例**:创建一个`TIM_HandleTypeDef`类型的句柄变量用于保存定时器的相关属性,并调用HAL库函数对其进行初始化操作。 下面给出一段基于CubeMX生成框架基础上修改而来的C语言源程序片段展示如何实现上述过程: ```c // 假设已经完成了必要的硬件资源分配以及外设初始化工作... /* 初始化定时器 */ static void MX_TIMx_Init(void) { /* 定义局部变量 */ TIM_Encoder_InitTypeDef sConfig; htimx.Instance = TIMx; // 替换成具体的定时器编号 // 设置定时器基础参数... htimx.Init.Prescaler = 0; htimx.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htimx.Init.Period = 65535; htimx.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htimx.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; if (HAL_TIM_Base_Init(&htimx) != HAL_OK){ Error_Handler(); } // 配置编码器模式 sConfig.EncoderMode = TIM_ENCODERMODE_TI12; // 可选其他两种模式之一 sConfig.IC1Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sConfig.IC1Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sConfig.IC1Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sConfig.IC1Filter = 0; sConfig.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sConfig.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; sConfig.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; sConfig.IC2Filter = 0; if (HAL_TIM_Encoder_Init(&htimx,&sConfig) != HAL_OK){ Error_Handler(); } } int main(void) { // ...省略部分代码... /* 调用定时器初始化函数 */ MX_TIMx_Init(); while(1){ int32_t countValue = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htimx); // 对读取到的计数值做进一步处理... } } ``` 这段代码展示了怎样初始化一个带有编码器接口特性的定时器,并从中获取当前计数值来进行后续的数据分析或控制逻辑运算。
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