[航芯高性能MCU系列：ACM32F403开发板]3.熟悉编码器模式，实现光电编码器的信号采集

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1.熟悉TIM2定时器编码器模式（摘录于航芯 ACM32F403_A403 用户手册）

通用定时器 TIM2 由一个 32 位的自动装载计数器组成，它由一个可编程的预分频器驱动。它适合多种用途，包含测量输入信号的脉冲宽度(输入捕获)，或者产生输出波形(输出比较、PWM 等)。高级控制定时器和通用定时器是完全独立的，它们不共享任何资源，但它们可以同步操作。

编码器接口模式基本上相当于使用了一个带有方向选择的外部时钟。在这个模式下，计数器依照增量编码器的速度和方向被自动的修改，因此计数器的内容始终指示着编码器的位置。计数方向与相连的传感器旋转的方向对应。表格 8-1 列出了所有可能的组合，假设 TI1 和 TI2 不同时变换。

两个输入 TI1 和 TI2 被用来作为增量编码器的接口。假定计数器已经启动(TIMx_CR1 寄存器中的 CEN=1)，则计数器由每次在 TI1FP1 或 TI2FP2 上的有效跳变驱动。 TI1FP1 和 TI2FP2是 TI1 和 TI2 在通过输入滤波器和极性控制后的信号；如果没有滤波和变相，则 TI1FP1=TI1， TI2FP2=TI2。根据两个输入信号的跳变顺序，产生了计数脉冲和方向信号。依据两个输入信号的跳变顺序，计数器向上或向下计数，同时硬件对 TIMx_CR1 寄存器的 DIR 位进行相应的设置。不管计数器是依靠 TI1 计数、依靠 TI2 计数或者同时依靠 TI1 和 TI2 计数，在任一输入端(TI1 或者 TI2)的跳变都会重新计算 DIR 位。
一个外部的增量编码器可以直接与 MCU 连接而不需要外部接口逻辑。但是，一般会使用比较器将编码器的差动输出转换到数字信号，这大大增加了抗噪声干扰能力。编码器输出的第三个信号表示机械零点，可以把它连接到一个外部中断输入并触发一个计数器复位。是一个计数器操作的实例，显示了计数信号的产生和方向控制。它还显示了当选择了双边沿时，输入抖动是如何被抑制的；抖动可能会在传感器的位置靠近一个转换点时产生。

2.实现功能

2.1.初始化编码器，通过电机的转动带动编码器工作，打印编码器的数值

2.2.通过编码器的数值及方向变化来控制电机运行的方向切换

3.代码实现

3.1.初始化编码器

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#include "bsp_encoder.h"

void bsp_EncoderInit(void)
{
    GPIO_InitTypeDef     GPIO_InitStruct;
    TIM_Base_InitTypeDef TIM_Base_InitStruct;
    TIM_IC_InitTypeDef   TIM_IC_InitStruct;

    System_Module_Enable(EN_GPIOAB);

    GPIO_StructInit(&GPIO_InitStruct);
    GPIO_InitStruct.Pin       = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1;
    GPIO_InitStruct.Mode      = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Pull      = GPIO_NOPULL;
    GPIO_InitStruct.Alternate = GPIO_FUNCTION_3;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

    System_Module_Enable(EN_TIM2);

    TIM_Base_InitStruct.Prescaler         = 0;
    TIM_Base_InitStruct.Period            = 0xFFFFFFFF;
    TIM_Base_InitStruct.RepetitionCounter = 0;
    TIM_Base_InitStruct.CounterMode       = TIM_COUNTERMODE_UP;
    TIM_Base_InitStruct.ClockDivision     = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;
    TIM_TimeBase_Init(TIM2, &TIM_Base_InitStruct);

    TIM_SelectSlaveMode(TIM2, TIM_SLAVE_MODE_ENC1);
    TIM_TI1FP1_ConfigInputStage(TIM2, TIM_SLAVE_CAPTURE_ACTIVE_FALLING, TIM_TI1_FILTER_LVL(6));

    TIM_IC_InitStruct.ICPolarity  = TIM_SLAVE_CAPTURE_ACTIVE_FALLING;
    TIM_IC_InitStruct.ICSelection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI;
    TIM_IC_InitStruct.ICPrescaler = TIM_IC1_PRESCALER_1;
    TIM_IC_InitStruct.TIFilter    = TIM_TI1_FILTER_LVL(6);
    TIM_ICInit(TIM2, &TIM_IC_InitStruct, TIM_CHANNEL_1);

    TIM2->CNT = 0;

    TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);
}

3.2.功能实现代码

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#include "main.h"
#include "key.h"
#include "motor.h"
#include "platform.h"
#include "bsp_led.h"
#include "bsp_motor.h"

int main(void)
{
#if 0
    uint32_t OldCount = 0;
    uint32_t NewCount = 0;
#else
    uint8_t  EncoderDir   = 0;
    int32_t  EncoderCount = 0;
#endif
    System_Init();

    PLATFORM_Init();

    bsp_LedInit();

    KEY_Init();

    MOTOR_Init();

    while (1)
    {
#if 0
        NewCount = TIM2->CNT;

        if (OldCount != NewCount)
        {
            OldCount = NewCount;

            printf("\r\nDIR : %d, CNT : %d", (TIM2->CR1 & 0x00000010), NewCount);
        }
#else
        EncoderCount = TIM2->CNT;

        if (EncoderDir == 0)
        {
            if (EncoderCount > 5000)
            {
                EncoderDir = 1;
                bsp_MotorSwitchDirection();
            }
        }
        else
        {
            if (EncoderCount < 0)
            {
                EncoderDir = 0;
                bsp_MotorSwitchDirection();
            }
        }
#endif
    }
}

4.测试结果

5.运行效果

播放器加载失败: 未检测到Flash Player，请到安装

ENCODER

6.程序附件

Project.zip (1.31 MB, 下载次数: 0)

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