STM32端口模拟编码器输入

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前言

提示：这里可以添加本文要记录的大概内容：

项目需要：

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、正交编码器是什么？

在这里插入图片描述

二、使用步骤

2.1开启时钟

	/*开启时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟

2.2配置编码器引脚 TIM3 CH1(PA6) CH2 (PA7)上拉输入

	/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;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);	

2.3.初始化编码器时基

代码如下（示例）：

	/*时基单元初始化*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1;                //预分频器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元

2.4 初始化编码器输入

代码如下（示例）：

/*输入捕获初始化*/TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值//避免结构体初值不确定的问题TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;				//选择配置定时器通道2TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道

2.5 配置编码器接口

	/*编码器接口配置*/TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//配置编码器模式以及两个输入通道是否反相//注意此时参数的Rising和Falling已经不代表上升沿和下降沿了，而是代表是否反相//此函数必须在输入捕获初始化之后进行，否则输入捕获的配置会覆盖此函数的部分配置

2.6 开启定时器

	/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行

2.7获取编码器数据

/*** 函    数：获取编码器的增量值* 参    数：无* 返 回 值：自上此调用此函数后，编码器的增量值*/
int16_t Encoder_Get(void)
{/*使用Temp变量作为中继，目的是返回CNT后将其清零*/int16_t Temp;Temp = TIM_GetCounter(TIM3);TIM_SetCounter(TIM3, 0);return Temp;
}

三、参考程序

#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
//全局GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;int x;/*** 函    数：编码器初始化* 参    数：无* 返 回 值：无*/
void Encoder_Init(void)
{/*开启时钟*/RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE);			//开启TIM3的时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);			//开启GPIOA的时钟/*GPIO初始化*/GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;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);							//将PA6和PA7引脚初始化为上拉输入/*时基单元初始化*/TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;				//定义结构体变量TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1;     //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1;               //计数周期，即ARR的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1;                //预分频器，即PSC的值TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0;            //重复计数器，高级定时器才会用到TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure);             //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元/*输入捕获初始化*/TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;							//定义结构体变量TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);							//结构体初始化，若结构体没有完整赋值//则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值//避免结构体初值不确定的问题TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1;				//选择配置定时器通道1TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2;				//选择配置定时器通道2TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0;							//输入滤波器参数，可以过滤信号抖动TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);							//将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道/*编码器接口配置*/TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//配置编码器模式以及两个输入通道是否反相//注意此时参数的Rising和Falling已经不代表上升沿和下降沿了，而是代表是否反相//此函数必须在输入捕获初始化之后进行，否则输入捕获的配置会覆盖此函数的部分配置/*TIM使能*/TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);			//使能TIM3，定时器开始运行
}/*** 函    数：获取编码器的增量值* 参    数：无* 返 回 值：自上此调用此函数后，编码器的增量值*/
int16_t Encoder_Get(void)
{/*使用Temp变量作为中继，目的是返回CNT后将其清零*/int16_t Temp;Temp = TIM_GetCounter(TIM3);TIM_SetCounter(TIM3, 0);return Temp;
}void usart1_init()
{//PA9  TX  PA10 RX   USART1GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;USART_InitTypeDef USART_InitStruct;NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStruct;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_USART1, ENABLE);//1.开时钟GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;//发送GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_10;//接收GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);USART_InitStruct.USART_BaudRate=115200;USART_InitStruct.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;USART_InitStruct.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;USART_InitStruct.USART_Parity=USART_Parity_No;USART_InitStruct.USART_StopBits=USART_StopBits_1;USART_InitStruct.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;USART_Init(USART1, &USART_InitStruct);//2.初始化串口 USART_Cmd(USART1, ENABLE);//3.是能串口USART_SendData(USART1, '4');while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE)!=1);USART_SendData(USART1, '1');while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE)!=1);USART_SendData(USART1, 0X41);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE)!=1);USART_SendData(USART1, 41);while(USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE)!=1);USART_ITConfig(USART1,USART_IT_RXNE,ENABLE );// 4.接受完成中断NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);// 5.配置中断分组NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannel=USART1_IRQn;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0;NVIC_InitStruct.NVIC_IRQChannelSubPriority=0;	 NVIC_Init(&NVIC_InitStruct);//配置中断优先级}int fputc(int ch,FILE *f)
{USART_SendData(USART1, (u8)ch);while(!USART_GetFlagStatus(USART1, USART_FLAG_TXE));return ch;
}void delay(u16 ms)
{u16 i,j;for(i=0;i<ms;i++)for(j=0;j<1000;j++);
}int main()
{//局部	// 库函数开启GPIO时钟RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=  GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);   //&xGPIO_InitStruct.GPIO_Pin=  GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed= GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);   //&x usart1_init();Encoder_Init();u16 Speed=0;GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);while(1){GPIO_SetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);//GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);u8 k=0;for(k=0;k<20;k++){GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_0);delay(100);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);GPIO_ResetBits(GPIOA, GPIO_Pin_1);delay(100);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);	GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_0);delay(100);GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);		GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_1);	delay(100);}Speed = Encoder_Get();								//每隔固定时间段读取一次编码器计数增量值，即为速度值printf("测到的脉冲是=%d \r\n",Speed);}
}

四、测试结果

4.1测试方法

将正交编码编码的信号输入STM32 PA6 PA7引脚

因为没有编码器所以用PA0 和PA1模拟输出正交编码的PWM波形

如果有编码器器可以直接接入 PA6 PA7

4.2串口输出结果

结果分析：

这里对输入的波形滤波

PA0 PA1 高低电平输出
循环20次
一次PA0循环输出1次上升沿，1次下降沿
一次PA1循环输出1次上升沿，1次下降沿

20*（1+1+1+1）=80
所以计数器的次数是0

接线

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总结

学习使人快乐！
音乐使人愉悦！
日积月累使人充实和自信！