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增量式编码器学习笔记(包含程序)

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ID:80436 发表于 2015-5-21 22:47 | 显示全部楼层 |阅读模式



假设函数IS_PIN_A_HIGH()和IS_PIN_B_HIGH()是读取A,B两个引脚的状态
假设有两个外中断INT0和INT1都已经配置为双边沿触发模式,则解码如下:
  • //! 编码计数器
  • static volatile uint32_t s_wQDCounter = 0;
  • ISR(INT0_vect)
  • {
  •     if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
  •         s_wQDCounter++;
  •     } else {
  •         s_wQDCounter--;
  •     }
  • }
  • ISR(INT1_vect)
  • {
  •     if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
  •         s_wQDCounter--;
  •     } else {
  •         s_wQDCounter++;
  •     }
  • }


[color=rgb(51, 102, 153) !important]复制代码

读取全局变量s_wQDCounter的时候别忘记加入中断保护。如果要追求效率,可以将计数器类型修改为uint16_t。

--------------------------
以上就是中断法,可以用引脚电平变化中断来做。上面的代码是4倍频。如果要2倍频,去掉任何一个中断处理程序即可。
如果要单倍频,选择任意一个外中断,并选择只对某个边沿触发即可。

多年测试,稳定可靠~
记住一句口诀:

任意边沿触发模式下,A和B进行电平比较:
对A触发的中断:同加异减
对B触发的中断:同减异加
反之亦然

总结到最后,就是 同加异减,同减异加


附工程
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
unsigned int flag=0;
unsigned char count=0;
unsigned int num=0;
unsigned int GrayData=0;
unsigned int Hdata=0;
unsigned int Ldata=0;
#define set_bit(x,y) ((x)|=(1<<(y)))
#define clr_bit(x,y) ((x)&=~(1<<(y)))
#define PUL  PORTA ^= (1 << PA2)
static volatile unsigned int s_wQDCounter = 0;
// unsigned int s_wQDCounter = 0;
/*unsigned int  GtoB(unsigned int num)
{
        num ^= num >> 16;
    num ^= num >> 8;
        num ^= num >> 4;
        num ^= num >> 2;
        //num ^= num >> 1;
        return num^(num >> 1);
}  */

unsigned int GraytoDecimal(unsigned int x)
{
        unsigned int y = x;
        while(x>>=1)
        y ^= x;
        return y;
}

unsigned int DecimaltoGray(unsigned int x)
{
        return x^(x>>1);
}

unsigned int BinToInt(char *bin)
{
        unsigned int Value=0;
        while(*bin)
        {
        Value=Value<<1;
        Value += (*bin)-'0';
        bin++;
        };
        return Value;
}

//==================================================
const unsigned char seg[]={        0xC0, // 0
        0xF9, // 1
        0xA4, // 2
        0xB0, // 3
        0x99, // 4
        0x92, // 5
        0x82, // 6
        0xF8, // 7
        0x80, // 8
        0x90 // 9
};


//==================================================

//IO端口初始化
void PortInit(void)
{
        DDRA=0XFF;
        PORTA=0XFF;
        DDRB=0XFF;
        PORTB=0XFF;
        DDRC=0XFF;
        PORTC=0XFF;
    DDRD=0x00;
        PORTD=0XFF;
        //set_bit(PORTA,PA0);
       
       
}

//Timer0初始化
void Timer0Init(void)
{
TCCR0 = 0x00; //stop
TCNT0 = 0x06; //set count
OCR0  = 0xFA;  //set compare
TCCR0 = 0x03; //start timer
}

void int_init(void)//配置外部中断
{
        MCUCR |= 0x05;
        MCUCSR|= 0x00;
        GICR  |= 0xC0;
}


//==================================================

//定时器0溢出中断服务程序
ISR(TIMER0_OVF_vect) //4ms刷新显示一次
{
        TCNT0=0X06;
        flag++;
        count++;

        switch(count)
        {
                case 1:if(num/1000){PORTA=0X01;PORTB=seg[num/1000];}else PORTB=0XFF;break;
                case 2:if(((num/1000)+(num%1000/100))){PORTA=0X02;PORTB=seg[num%1000/100];}else PORTB=0XFF;break;
                case 3:if(((num/1000)+(num%1000/100)+(num%100/10))){PORTA=0X04;PORTB=seg[num%100/10];}else PORTB=0XFF;break;
                case 4:PORTA=0X08;PORTB=seg[num%10];break;
                case 5:count=0;break;
                default:break;
        }
        num=s_wQDCounter;
       
}
unsigned char IS_PIN_A_HIGH(void)  //PD2 CHA //编码器A相
{
if ((PIND&(1<<PD2))==0)return 1;
else return 0;

       
}
unsigned char IS_PIN_B_HIGH(void) //PD3 CHB 编码器B相
{
if ((PIND&(1<<PD3))==0)return 1;
else return 0;
       
}
ISR(INT0_vect)
{  
        cli();
    if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
        s_wQDCounter++;
    } else {
        s_wQDCounter--;
    }
        sei();
}

ISR(INT1_vect)
{
        cli();
    if (IS_PIN_A_HIGH() && IS_PIN_B_HIGH()) {
        s_wQDCounter--;
    } else {
        s_wQDCounter++;
    }
        sei();
}


//==================================================

//主函数
int main(void)
{
        cli();
        TIMSK = 0x01; //timer interrupt sources
        PortInit();
        Timer0Init();
        int_init();
        sei();
        while (1){;}
}
       



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ID:80436 发表于 2015-5-21 22:49 | 显示全部楼层
        位置式PID
#include "RobotLib.h"
#include "string.h"
typedef struct PID
{

float SetPoint;       // 设定目标 Desired Value
float  Proportion;   // 比例系数 Proportional Const
float Integral;     // 积分系数 Integral Const
float Derivative;  // 微分系数 Derivative Const
int LastError;    // 上次偏差
int PrevError;
int SumError;    // 历史误差累计值
} PID;


//PID 运算的C 实现代码
float PIDCalc( PID *pp, int NextPoint )
{
int dError,Error;
Error = pp->SetPoint*10-NextPoint; // 偏差,设定值减去当前采样值
pp->SumError += Error; // 积分,历史偏差累加
dError = Error-pp->LastError; // 当前微分,偏差相减
pp->PrevError = pp->LastError; // 保存
pp->LastError = Error;
return (pp->Proportion * Error+ pp->Integral * pp->SumError-pp->Derivative * dError);
}
//其中(pp->Proportion * Error)是比例项;(pp->Integral * pp->SumError)是积分项;(pp->Derivative * dError)是微分。

void PIDInit (PID *pp)
{
    memset ( pp,0,sizeof(PID));
}
    
void actuator(int rdata)
{
;//PWMout
}
int main(void)
{
int output;
int input;
PID stPID; // 定义一个stPID 变量
PIDInit(&stPID);
stPID->Proportion=0.5;
stPID->Integral=0.5;
stPID->Derivative=0.0;
stPID->SetPoint=100;
   while(1)
   {
   input=AI(0);//模拟量输入
   output=PIDCalc(&stPID,input);
   actuator(output);
   }

}
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ID:467304 发表于 2019-1-13 12:06 | 显示全部楼层
请问增量式编码器的输出和格雷码有关吗?格雷码不是绝对式编码器才用到的 嘛?
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