Информация к новости
  • Просмотров: 8198
  • Добавил: Kail
  • Дата: 18 июня 2012
18 июня 2012

Arduino UNO урок 6 (Энкодер)

Категория: Статьи » Программирование » Arduino



Arduino UNO урок 6 (Энкодер)


В этом уроке мы рассмотрим работу Arduino с энкодером (который служит для преобразования угла поворота в эл. сигнал). С энкодера мы получаем 2 сигнала (А и В), которые противоположны по фазе. В данном уроке мы будем использовать энкодер фирмы SparkFun COM-09117, который имеет 12 положений на один оборот (каждое положение 30°). На приведенной ниже диаграмме вы можете видеть, как зависят выход А и В друг от друга при вращении энкодера по часовой или против часовой стрелки.

Arduino UNO урок 6 (Энкодер)


Каждый раз, когда сигнал А переходит от положительного уровня к нулю, мы считываем значение выхода В. Если В в этот момент находится в положительном состоянии, значит энкодер вращается по часовой стрелке, если В нуль, то энкодер вращается против часовой стрелки. Считывая оба выхода, мы при помощи МК можем определить направление вращения, и при помощи подсчета импульсов с А выхода - угол поворота. Конечно можно пойти еще дальше и при помощи вычисления частоты, можно определить насколько быстро происходит вращение энкодера. Как вы видите, энкодер имеет много преимуществ по сравнению с обычным потенциометром.

Используя энкодер мы будем управлять яркостью LED светодиода при помощи ШИМ выхода. Для считывания данных энкодера мы будем использовать простейший метод, основанный на программных таймерах, которые мы изучали в третьем уроке.

Как было сказано выше, мы будем использовать энкодер sparkfun. Первое, что необходимо сделать, это определить как часто нам нужно обращаться к выходам энкодера для считывания значений. Итак, представим себе, что в лучшем случае, мы можем повернуть ручку энкодера на 180° за 1/10 сек, т.е. это будет 6 импульсов за 1/10 сек или 60 импульсов в секунду. В реальности быстрее вращать не сможете. Т.к. нам необходимо отслеживать все полупериоды, то частота должна быть минимум 120 Герц. Для полной уверенности, давайте примем 200 Гц. (Примечание: т.к. у нас механический энкодер, то возможен дребезг контактов, а низкая частота позволяет отфильтровывать дребезг).

Arduino UNO урок 6 (Энкодер)


По сигналам программного таймера нам необходимо постоянно сравнивать текущее значение выхода А энкодера с предыдущим значением. Если состояние изменилось от положительного к нулю, то мы проверяем значение выхода В и смотрим положительное оно или нет. В зависимости от полученного результата мы увеличиваем или уменьшаем счетчик значения яркости светодиода.

Arduino UNO урок 6 (Энкодер)


Программа для данного урока приведена ниже. Она построена на базе предыдущего урока Fade, где использовалась функция millis() для задания временных интервалов. Временной интервал у нас будет 5 мс (200 Гц)

/*
** Энкодер
** Для управлением яркостью LED используется энкодер Sparkfun
*/
 
int brightness = 120;       // яркость LED, начинаем с половины
int fadeAmount = 10;        // шаг изменения яркости LED
unsigned long currentTime;
unsigned long loopTime;
const int pin_A = 12;       // pin 12
const int pin_B = 11;       // pin 11
unsigned char encoder_A;
unsigned char encoder_B;
unsigned char encoder_A_prev=0;
 
void setup()  {
  // declare pin 9 to be an output:
  pinMode(9, OUTPUT);         // устанавливаем pin 9 как выход
  pinMode(pin_A, INPUT);
  pinMode(pin_B, INPUT);
  currentTime = millis();
  loopTime = currentTime;
}
 
void loop()  {
  currentTime = millis();
  if(currentTime >= (loopTime + 5)){ // проверяем каждые 5мс (200 Гц)
    encoder_A = digitalRead(pin_A);     // считываем состояние выхода А энкодера
    encoder_B = digitalRead(pin_B);     // считываем состояние выхода А энкодера   
    if((!encoder_A) && (encoder_A_prev)){    // если состояние изменилось с положительного к нулю
      if(encoder_B) {
        // выход В в полож. сост., значит вращение по часовой стрелке
        // увеличиваем яркость, не более чем до 255
        if(brightness + fadeAmount <= 255) brightness += fadeAmount;              
      }  
      else {
        // выход В в 0 сост., значит вращение против часовой стрелки    
        // уменьшаем яркость, но не ниже 0
        if(brightness - fadeAmount >= 0) brightness -= fadeAmount;              
      }  
 
    }  
    encoder_A_prev = encoder_A;     // сохраняем значение А для следующего цикла
     
    analogWrite(9, brightness);   // устанавливаем яркость на 9 ножку
    
    loopTime = currentTime;
  }                      
}




Метки к статье: Arduino UNO, программирование, уроки



Добавление комментария

Имя:*
E-Mail:*
Введите два слова, показанных на изображении: *

Друзья и партнеры:

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (1)
Сентябрь 2016 (3)
Июнь 2016 (1)
Май 2016 (1)
Апрель 2016 (1)
^
 
-->