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我一直在尝试对我的 ATtiny817-XPRO 进行编程以解释来自旋转编码器（Arduino 模块）的输入数据，但是我遇到了一些麻烦，似乎无法弄清楚问题所在。我要做的基本上是对数字组合锁进行编程，每次旋转编码器旋转一个“滴答”（在任一方向）时，红色 LED 都会闪烁，一旦检测到正确的“组合”，就会闪烁绿色 LED . 它比这更复杂一些，所以当我在测试我的代码时遇到麻烦时，我决定编写一个简单的方法来帮助我解决/调试问题。我已将其包括在下面：

void testRotaryInput(){
    if(!(PORTC.IN & 0b00000001)){   // if rotary encoder is turned clockwise
        PORTB.OUT = 0b00000010;     // turn on green LED
    }
    else if(!(PORTC.IN & 0b00000010)){  // if rotary encoder is turned CCW
        PORTB.OUT = 0b00000001;         // turn on blue LED
    }
    else{                           // if rotary encoder remains stationary
        PORTB.OUT = 0b00000100;     // turn on red LED
    }
    RTC.CNT = 0;
    while(RTC.CNT<16384){}          // wait 500ms
    PORTB.OUT = 0x00;               // turn LED off
    while(RTC.CNT<32768){}          // wait another 500ms
}

int main(void)
{
    PORTB.DIR = 0xFF;               // PORT B = output
    PORTC.DIR = 0x00;               // PORT C = input
    RTC.CTRLA = RTC_RTCEN_bm;       // Enable RTC
    PORTB.OUT = 0x00;               // Ensure all LEDs start turned off
                                    // ^(not necessary but I do it just in case)^

    //testLED(); <-- previous test I used to make sure each LED works upon start-up

    while(1)
    {
        testRotaryInput();
    }
}

这里的想法是，无论哪条输出线首先到达 AVR，都应该指示旋转编码器的旋转方向，因为这决定了两个信号之间的相移。根据旋转方向（或没有旋转方向），红色/绿色/蓝色 LED 将闪烁一次 500 毫秒，然后程序将再等待 500 毫秒，然后再次收听旋转编码器输出。但是，当我运行此代码时，LED 将持续闪烁一段时间的红色或绿色，最终从一种颜色切换到另一种颜色，偶尔（单次）蓝色闪烁。这似乎每次都是完全随机的，并且似乎完全忽略了我应用于旋转编码器的任何旋转。

我为解决问题所做的事情：

  • 将旋转编码器的两个输出连接到示波器以查看是否有任何输出（一切看起来都应该）

  • 使用外部电源为旋转编码器供电，因为当我连接到 ATtiny817-XPRO 时，我只能从 5.0V VCC 引脚读取 1.6V（我怀疑这是因为 LED 和旋转编码器可能消耗太多当前的）

  • 测量来自所述电源的电压以确保旋转编码器接收到 5.0V（我测量到大约 4.97V）

  • 检查以确保电路正确并正常工作

不幸的是，这些事情都没有解决手头的问题。因此，我怀疑我的代码可能是罪魁祸首，因为这是我第一次尝试使用旋转编码器，更不用说解释由旋转编码器生成的数据了。但是，如果我的代码看起来应该可以正常工作，我将不胜感激，这样我就可以将精力集中在其他地方。

任何人都可以阐明可能导致此问题的原因吗？我不认为这是一块有问题的电路板，因为我在两天前将这些引脚用于不同的应用程序而没有任何问题。此外，在 AVR 方面，我还是个新手，所以我确信我的代码远未达到应有的健壮程度。

谢谢！

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编码器可以以各种奇怪的方式表现。你会像任何开关一样有信号反弹。您会遇到几个输入可能在一个回合中同时处于活动状态的情况。等等。因此您需要定期对它们进行采样。

创建一个定时器，每 5ms 左右轮询一次编码器。始终存储上一次读取。在连续两次读取稳定之前，不要接受对输入的任何更改为有效。这是最简单的数字滤波器形式。

于 2019-06-27T07:00:37.577 回答
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正如其他人所指出的，机械编码器会出现弹跳。你需要处理它。

读取这种编码器的最简单方法是将其中一个输出（例如 A）解释为“时钟”信号，将另一个输出（例如 B）解释为方向指示器。

您等待“时钟”输出的下降（或上升）沿，当检测到一个时，立即读取另一个输出的状态以确定方向。

之后，包括一些“死区时间”，在此期间您忽略由于触点弹跳而出现的“时钟”信号的任何其他边沿。

算法：

0）读取“时钟”信号（A）的状态并存储（“先前的时钟状态”）

1) 读取“时钟”信号 (A) 的状态并与“之前的时钟状态”进行比较

2）如果时钟信号没有改变，例如从高到低（如果你想使用下降沿），转到1）。

3）读取“方向”信号（B）的状态，将时钟的当前状态存储到“先前的时钟状态”

4）现在您知道发生了“滴答声”（时钟信号变化）和方向，处理它

5) 禁止读取“时钟”信号 (A) 一段时间，例如 10 毫秒，以防抖动；死区时间过去后，转到 1)

这种方法不是时间关键的。只要您确保轮询“时钟”的速度至少是信号 A 的变化和信号 B 的相应变化之间的最短时间的两倍（减去 A 的弹跳时间），您希望看到（取决于最大预期转速）它将绝对可靠地工作。

“时钟”信号的边沿检测也可以通过引脚更改中断执行，您只需在中断发生后的死区时间段内禁用该中断即可。然而，通常不建议通过引脚更改中断处理弹跳接触，因为弹跳（即（非常）快速切换引脚，可以是纳秒持续时间的脉冲）可能会混淆硬件。

于 2019-06-28T11:10:56.557 回答
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哪个输入短路不会显示编码器转动的方向。但是它们被做空的顺序确实如此。

通常，旋转编码器有两个与接地引脚短路的输出：第一次短路，然后第二次短路，然后第一次释放，然后第二次释放 - 这个完整的序列发生在每次点击之间。（当然，有些编码器在序列中间有额外的“点击”，或者根本没有点击，但它们中的大多数都像上面描述的那样）。

在此处输入图像描述

所以，一般来说，每次“点击！” 您可以将运动视为 4 个阶段：

  • 0.两个输入都被释放（高） - 默认位置
  • 1.输入 A 对地短路（低），输入 B 释放（高）
  • 2.两个输入都短路（低）
  • 3.输入 A 释放（高），B 短路（低）。

向一个方向旋转是通过阶段 0-1-2-3-0 的通道。另一个方向是0-3-2-1-0。因此，无论编码器旋转的方向是什么，两个输入都将在某个特定时刻短接到地。

从上图中可以看出，通常弹跳仅发生在其中一个输入处。因此，您可以将反弹视为两个相邻相位之间的跳跃，这使得去抖动变得更加简单。

由于这些阶段的变化非常快，因此您必须非常快地汇集输入引脚，可能是每秒 1000 次，以处理快速旋转。

处理旋转的代码可能如下：

signed int encoder_phase = 0;

void pull_encoder() {
    int phase = ((PORTC.IN & (1 << INPUT_A_PINNO)) ? 0 : 1)
                ^ ((PORTC.IN & (1 << INPUT_B_PINNO)) ? 0 : 0b11);
    // the value of phase variable is 0 1 2 or 3, as described above
    int phase_shifted = (phase - encoder_phase) & 3;
    if (phase_shifted == 2) { // jumped instantly over two phases - error
        encoder_phase = 0;
    } else if (phase_shifted == 1) { // rotating forward
        encoder_phase++;
        if (encoder_phase >= 4) { // Full cycle
            encoder_phase = 0;
            handle_clockwise_rotation();
        }
    } else if (phase_shifted == 3) { // rotating backward; 
        encoder_phase--;
        if (encoder_phase <= -4) { // Full cycle backward
            encoder_phase = 0;
            handle_counterclockwise_rotation();
        }
    }
    if (phase == 0) {
        encoder_phase = 0; // reset 
    }
}
于 2019-06-27T11:14:09.957 回答