STM32学习笔记——基于正点原子例程编码器模式小结
STM32学习笔记——基于正点原子例程编码器模式小结
最近一段时间学习了,STM32f4的编码器功能,经过自己探索和他人的热心帮助,对于编码器模式有了一定了解。STM32f4单片机提供编码器模式,以便用户可以直接使用编码器模式读出编码器所传输的位置信息,供单片机进行下一步操作。
本文章所使用的编码器为直流电机尾部自带的编码器。
学习STM32编码器模式,首先应该知道其模式返回的值所代表的含义是什么,正交编码器模式在对应的定时器数据寄存器TIMX->CNT中的值反映的是编码器所处的“位置”,或者所是角度(个人理解就是其所记录的脉冲次数),正负号代表编码器是正转还是反转。开始编程之前,首先应该知道自己所用的编码器的线数(所谓线数,个人理解就是电机转一圈,所使用的编码器单独一相所产生的脉冲数是多少),常见的有130、260、390、780。如果实在不知道自己所用的编码器的线数,可以在编编好程序后,手动把电机转一圈,使用串口读出此时定时器数据寄存器TIMX->CNT中的值然后除以自己所设置的是几倍频,对照编码器常用的线数规格,取接近值。
STM32f4正交编码器设置步骤
本设置以16位通用定时器TIM4为例
步骤一:设置初始化结构体变量
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定时器4对应IO端口初始化变量TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定时器4初始化变量TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;//定时器4输入捕获参数
步骤二:时钟设置
RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);//GPIO时钟设置RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//TIM4时钟设置
步骤三:GPIO口设置
GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure); //端口复位,避免干扰GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;//初始化TIM4ch1和ch2通道端口,D12、D13 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//端口复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//浮空模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//时钟频率100MHZGPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOD 端口 GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_TIM4);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_TIM4);//GPIOD12、D13复用为TIM4_CH1,CH2
步骤四:TIM4定时器模式设置
TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);//结构体参数设置设为默认值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 520-1;//自动重装载值为520,这里我采用二倍频技术,编码器线数为260 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;//预分频系数为1TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);//对TIM4初始化
步骤五:TIM4输入捕获模式参数设置
TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM4, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising ,TIM_ICPolarity_Rising);//正交编码器模式,A,B两相都记录上升沿跳变,二倍频技术 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); //结构体参数设置设为默认值TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0; //滤波次数为1TIM_ICInit(TIM4, &TIM_ICInitStructure);//输入捕获初始化TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); //TIM4更新中断标志清零
步骤六:其余参数设置
TIM_SetCounter(TIM4,0);//TIM4数据寄存器清零TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM4
步骤七:读取函数
//定时器5中断服务函数
void TIM5_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)==SET) //是否产生更新(溢出)中断{printf("\\n编码器值为:%d\n",TIM4->CNT);}TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update); //清空TIM5中断标志位
}
整体代码
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//定时器4对应IO端口初始化变量TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;//定时器4初始化变量TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;//定时器4输入捕获参数RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM4, ENABLE);//GPIO时钟设置RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOD, ENABLE);//TIM4时钟设置GPIO_StructInit(&GPIO_InitStructure); //端口复位,避免干扰GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13;//初始化TIM4ch1和ch2通道端口,D12、D13 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//端口复用模式GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//浮空模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//时钟频率100MHZGPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure); //初始化GPIOD 端口 GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource12,GPIO_AF_TIM4);GPIO_PinAFConfig(GPIOD,GPIO_PinSource13,GPIO_AF_TIM4);//GPIOD12、D13复用为TIM4_CH1,CH2TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure);//结构体参数设置设为默认值TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = 520-1;//自动重装载值为520,这里我采用二倍频技术,编码器线数为260 TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0;//预分频系数为1TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision =TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //向上计数模式TIM_TimeBaseInit(TIM4, &TIM_TimeBaseStructure);//对TIM4初始化TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM4, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising ,TIM_ICPolarity_Rising);//正交编码器模式,A,B两相都记录上升沿跳变,二倍频技术 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); //结构体参数设置设为默认值TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0; //滤波次数为1TIM_ICInit(TIM4, &TIM_ICInitStructure);//输入捕获初始化TIM_ClearFlag(TIM4, TIM_FLAG_Update); //TIM4更新中断标志清零TIM_SetCounter(TIM4,0);//TIM4数据寄存器清零TIM_Cmd(TIM4, ENABLE); //使能TIM4//定时器5中断服务函数
void TIM5_IRQHandler(void)
{if(TIM_GetITStatus(TIM5,TIM_IT_Update)==SET) //是否产生更新(溢出)中断{printf("\\n编码器值为:%d\n",TIM4->CNT);}TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update); //清空TIM5中断标志位
}
本文之前采用四倍频设置,但问过小伙伴后,小伙伴说官网的四倍频程序有问题,建议我我采用二倍频设置,自己也经过实验验,发现当正交编码器模式设置四倍频时,电机转一圈所得的脉冲数是二倍频模式的一半,二倍频为精度最高的模式,所以设置为二倍频设置
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