旋转编码器

旋转编码器是一种可以左右旋转，同时也可以按下，也可以按下旋转的器件，通过左右旋转对应着内部不同开关的导通，同时按下也可以旋转，由此看来旋转编码器可以实现很复杂的功能，简单的通过左右旋转可以调节音量、亮暗等功能，按键可以发挥普通按键的作用，按下按键的同时左右旋转又可以区别普通旋转的按键，因此可以用一个旋转编码器同时调节音量和亮暗(举例),同时也可以通过不同的转速实现不同的功能，总之，功能很复杂，作为初学者，本次只介绍普通旋转和按键作用，同时分析卡死的问题。

开发板上的端口映射原理图如下：其中旋转编码器和模拟量摇杆线路复用，使用其中一个器件时，将对应的跳线帽断开即可。

旋转编码器的具体原理图如下所示，我们开发板中的1和4接地，如上图所示，按键按下时，开关1闭合，1和2接通，当向左右旋转时，开关2和3以一定的先后顺序闭合，也可能同时闭合，时序电路如下图所示，另外卡死是由于旋转编码器内部的机械结构不灵敏，正常情况下，每旋转一次，旋转编码器都会正常的咔哒一声，但是极少数情况下，会卡在咔哒声之前，即旋钮停在了两个格段之间，使得K2一直保持低电平，单片机退不出循环，从而导致卡死。

具体的程序如下，其中读取旋钮旋转的方向的方法有两种。1、同时读取两个按键的状态，如果同时读到K2是高电平、K3是低电平，则是方向1，如果同时读到K2是低电平、K3是高电平，则是方向2。2、只读取K2的状态，当K2的状态是低电平的时候，取一段及短的时间再判断K3的状态，若K3的状态是低电平，则是方向1，若K3的状态是高电平，则是方向2。卡死的状态变化通过标志位KUO以及累加COUT来判断。

读取程序如下：

u8 ENCODER_READ(void){ //接口初始化u8 a;//存放按键的值u8 kt;a=0;if(GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_A,ENCODER_L))KUP=0; //判断旋钮是否解除锁死if(!GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_A,ENCODER_L)&&KUP==0){ //判断是否旋转旋钮，同时判断是否有旋钮锁死delay_us(100);kt=GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_B,ENCODER_R); //把旋钮另一端电平状态记录delay_ms(3); //延时if(!GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_A,ENCODER_L)){ //去抖if(kt==0){ //用另一端判断左或右旋转a=1;//右转}else{a=2;//左转}cou=0; //初始锁死判断计数器while(!GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_A,ENCODER_L)&&cou<60000){ //等待放开旋钮，同时累加判断锁死cou++;KUP=1;delay_us(20); //}}}if(!GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_A,ENCODER_D)&&KUP==0){ //判断旋钮是否按下  delay_ms(20);if(!GPIO_ReadInputDataBit(ENCODER_PORT_A,ENCODER_D)){ //去抖动a=3;//在按键按下时加上按键的状态值//while(ENCODER_D==0);   等等旋钮放开}}return a;
}

其中delay_us(100)是等待一小段时间，等待稳定之后检测K3的按键值，另外delay_ms(3)是消抖函数，因为在电平的变化时，会产生抖动，消抖之后如果仍然有效，则给相应的按键赋值。其中最后一段的锁死判断程序用了两个&&，即同时起作用，第一个条件是等待旋转之后的自动弹起，当弹起时，直接退出while语句这时KUP标志位为1，注意此时是正常的状态，通过单片机的不断扫描，下一次再进入读取函数后会通过第一个判断语句，将KUP清为0，如果真的是锁死状态则第一个条件恒为真，执行第二个为真的条件，这时延时大概1.2秒之后退出了循环(正常情况下，旋转的弹起时间必然小于1.2秒)，这时仍然是锁死状态，单片机再次进入读取函数时KUP不会被清为0(因为锁死状态不满足if语句），因为一个KUP=1，所以以后的读取函数所有的语句都不被执行，这时单片机处于不被卡死的状态，即完成了卡死的程序处理。

主函数实例如下：

int main (void){//主程序u8 a=0,b=0,c=0x01;RCC_Configuration(); //系统时钟初始化 RTC_Config();  //RTC初始化ENCODER_Init(); //旋转编码器初始化TM1640_Init(); //TM1640初始化TM1640_display(0,a/10); //显示数值TM1640_display(1,a%10);TM1640_display(2,20);TM1640_display(3,20);TM1640_display(4,20);TM1640_display(5,20);TM1640_display(6,20);TM1640_display(7,20);while(1){b=ENCODER_READ();   //读出旋转编码器值  if(b==1){a++;if(a>99)a=0;} //分析按键值，并加减计数器值。if(b==2){if(a==0)a=100;a--;}if(b==3)a=0;if(b!=0){ //如果有旋转器的操作TM1640_display(0,a/10); //显示数值TM1640_display(1,a%10);}//        TM1640_led(c); //与TM1640连接的8个LED全亮
//      c<<=1; //数据左移 流水灯
//      if(c==0x00)c=0x01; //8个灯显示完后重新开始
//      delay_ms(150); //延时}
}

这里需要注意的是，如果同时将下面的流水灯程序打开之后，因为延时函数的存在，会使得旋转按钮便的不灵敏，这是因为延时函数占用了CPU空间，从而使得扫描的频率变慢，使得灵敏度降低，解决的方法有两种。1、在延时函数中加入读取按键旋转的函数，同时扫描读取显示即可。2、将K2开关接入外部中断触发，即将读取函数放入中断函数，一旦旋转按钮，则直接从延时函数进入中断读取，进而判断扫描显示，这也是方法2的优势，只占用了一个中断资源。

图中所有图片出自洋桃电子。

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旋转编码器

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读取程序如下：

主函数实例如下：

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