直流电机开发笔记2—正交编码器测速(基于STM32)

1.正交编码器的原理

通常，光电式编码器的输出信号有A信号和B信号，部分还会有Z信号，也叫做零点信号，本平台使用的电机只有A/B信号，当电机旋转时，A/B两路信号输出正交脉冲信号，这是测量电机速度的依据，之所以称为正交，是A相信号和B相信号的相位差为90度，如下图所示。
电机正向旋转时，A相信号超前B相90度；在反向旋转时，B相信号超前A相90度。衡量编码器测量精度的参数为编码器线数，例如一个2500线编码器，即表示电机旋转一周，A相及B相会分别产生2500个脉冲信号。通常，编码器计数时会采用四倍频方式，即在A相上升沿，A相下降沿，B相上升沿，B相下降沿都进行计数，所以一个脉冲周期实际计数4次，2500线的编码器旋转一周可以计10000个数，精度为0.036度。

2. STM32的正交编码器接口

大部分的中高端单片机都带有正交编码器接口，将A/B相信号接入单片机编码器接口，即可以对脉冲进行计数，我们定时(例如1ms)读取脉冲个数，就可以计算出电机速度，例如1ms读到100个脉冲，以2500线编码器为例，采用了四倍步计数的情况下，电机速度计算为：100x1000x60/10000=600rpm。STM32编码器计数原理如下图，它会根据电机的旋转方向向上或向下计数，有关STM32编码器模式请查看STM32