增量式編碼器學(xué)習(xí)筆記（包含程序）

ID:80436 · 發(fā)表于 2015-5-21 22:47

假設(shè)函數(shù)IS_PIN_A_HIGH()和IS_PIN_B_HIGH()是讀取A,B兩個引腳的狀態(tài)
假設(shè)有兩個外中斷INT0和INT1都已經(jīng)配置為雙邊沿觸發(fā)模式，則解碼如下：

//! 編碼計數(shù)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]復(fù)制代碼
讀取全局變量s_wQDCounter的時候別忘記加入中斷保護(hù)。如果要追求效率，可以將計數(shù)器類型修改為uint16_t。

--------------------------
以上就是中斷法，可以用引腳電平變化中斷來做。上面的代碼是4倍頻。如果要2倍頻，去掉任何一個中斷處理程序即可。
如果要單倍頻，選擇任意一個外中斷，并選擇只對某個邊沿觸發(fā)即可。

多年測試，穩(wěn)定可靠~
記住一句口訣：

在任意邊沿觸發(fā)模式下，A和B進(jìn)行電平比較：
對A觸發(fā)的中斷：同加異減
對B觸發(fā)的中斷：同減異加
反之亦然

總結(jié)到最后，就是同加異減，同減異加

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)//配置外部中斷
{
MCUCR |= 0x05;
MCUCSR|= 0x00;
GICR  |= 0xC0;
}

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

//定時器0溢出中斷服務(wù)程序
ISR(TIMER0_OVF_vect) //4ms刷新顯示一次
{
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 //編碼器A相
{
if ((PIND&(1<<PD2))==0)return 1;
else return 0;

}
unsigned char IS_PIN_B_HIGH(void) //PD3 CHB 編碼器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();
}

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

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

ID:80436 · 發(fā)表于 2015-5-21 22:49

位置式PID
#include "RobotLib.h"
#include "string.h"
typedef struct PID
{

float SetPoint;    // 設(shè)定目標(biāo) Desired Value
float  Proportion; // 比例系數(shù) Proportional Const
float Integral;    // 積分系數(shù) Integral Const
float Derivative;  // 微分系數(shù) Derivative Const
int LastError; // 上次偏差
int PrevError;
int SumError; // 歷史誤差累計值
} PID;

//PID 運算的C 實現(xiàn)代碼
float PIDCalc( PID *pp, int NextPoint )
{
int dError,Error;
Error = pp->SetPoint*10-NextPoint; // 偏差，設(shè)定值減去當(dāng)前采樣值
pp->SumError += Error; // 積分，歷史偏差累加
dError = Error-pp->LastError; // 當(dāng)前微分，偏差相減
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)是比例項；(pp->Integral * pp->SumError)是積分項；(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; // 定義一個stPID 變量
PIDInit(&stPID);
stPID->Proportion=0.5;
stPID->Integral=0.5;
stPID->Derivative=0.0;
stPID->SetPoint=100;
while(1)
{
input=AI(0);//模擬量輸入
output=PIDCalc(&stPID,input);
actuator(output);
}

}

ID:467304 · 發(fā)表于 2019-1-13 12:06

請問增量式編碼器的輸出和格雷碼有關(guān)嗎？格雷碼不是絕對式編碼器才用到的嘛？

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