开发环境

ubeMX
MDK5 IDE
STM32F103C8T6 芯片
Stm32最小系统板
RT-Thread操作系统

硬件条件

  • LPD3806-400BM-G5-24C 脉冲AB相增量式光电旋转编码器
  • AB相线需要分别连接单片机的具有编码器功能的定时器通道1和通道2两个引脚
  • 两引脚需要内部上拉

image.png

  • 使用开发板等引脚电路复杂读取数据会失败

  • 需要使用直接引脚引出的单片机设备（如Stm32最小系统板）

    Cube

    image.png

  • 这里用的是TIM多少，后面的RTT编码器设备就要配置Encoder多少，程序中使用pulse多少

    Kconfig

    1.    menuconfig BSP_USING_PULSE_ENCODER
    2.        bool "Enable Pulse Encoder"
    3.        default n
    4.        select RT_USING_PULSE_ENCODER
    5.        if BSP_USING_PULSE_ENCODER
    6.            config BSP_USING_PULSE_ENCODER4
    7.                bool "Enable Pulse Encoder4"
    8.                default n
    9.         endif

    Env

    image.pngimage.png

  • scons —target=mdk5

生成工程

MDK

image.png
即配置成功

  • 也可修改设备名称，不使用默认的”pulse4”

  • 见 pulse_encoder_config.h 

    1. #ifdef BSP_USING_PULSE_ENCODER4
    2. #ifndef PULSE_ENCODER4_CONFIG
    3. #define PULSE_ENCODER4_CONFIG                  \
    4.   {                                          \
    5.      .tim_handler.Instance     = TIM4,       \
    6.      .encoder_irqn             = TIM4_IRQn,  \
    7.      .name                     = "pulse4"    \
    8.   }
    9. #endif /* PULSE_ENCODER4_CONFIG */
    10. #endif /* BSP_USING_PULSE_ENCODER4 */

  • 修改.name即可，但建议保持默认命名

    接口函数

    查找设备

    1. rt_device_t rt_device_find(const char* name);

    | 参数 | 描述 | | —- | —- | | name | 脉冲编码器的设备名称 | | 返回 | —— | | 脉冲编码器设备句柄 | 查找到对应设备将返回相应的设备句柄 | | RT_NULL | 没有找到设备 |

  • 一般情况下，注册到系统的脉冲编码器的设备名称为 pulse1，pulse2等

    打开设备

    1. rt_err_t rt_device_open(rt_device_t dev, rt_uint16_t oflags);

    | 参数 | 描述 | | —- | —- | | dev | 脉冲编码器设备句柄 | | oflags | 设备打开模式，一般以只读方式打开，即取值：RT_DEVICE_OFLAG_RDONLY | | 返回 | —— | | RT_EOK | 设备打开成功 | | 其他错误码 | 设备打开失败 |

控制设备

  1. rt_err_t rt_device_control(rt_device_t dev, rt_uint8_t cmd, void* arg);
参数 描述
dev 设备句柄
cmd 命令控制字
arg 控制的参数
返回 ——
RT_EOK 函数执行成功
-RT_ENOSYS 执行失败，dev 为空
其他错误码 执行失败

  • 控制字如下 | 控制字 | 描述 | | —- | —- | | PULSE_ENCODER_CMD_GET_TYPE | 获取脉冲编码器类型 | | PULSE_ENCODER_CMD_ENABLE | 使能脉冲编码器 | | PULSE_ENCODER_CMD_DISABLE | 失能脉冲编码器 | | PULSE_ENCODER_CMD_CLEAR_COUNT | 清空编码器计数值 |

  • 注：打开设备时，默认设备已使能

    读取计数

    1. rt_size_t rt_device_read(rt_device_t dev, rt_off_t pos, void* buffer, rt_size_t size);

    | 参数 | 描述 | | —- | —- | | dev | 设备句柄 | | pos | 固定值为 0 | | buffer | rt_int32_t 类型变量的地址，用于存放脉冲编码器的值。 | | size | 固定值为 1 | | 返回 | —— | | 固定返回值 | 返回 1 |

关闭设备

  1. rt_err_t rt_device_close(rt_device_t dev);
参数 描述
dev 脉冲编码器设备句柄
返回 ——
RT_EOK 关闭设备成功
-RT_ERROR 设备已经完全关闭，不能重复关闭设备
其他错误码 关闭设备失败

实验例程

  1. #include <rtthread.h>
  2. #include <rtdevice.h>
  3. #include <board.h>
  5. #define PULSE_ENCODER_DEV_NAME    "pulse4"    /* 脉冲编码器名称 */
  7. int main(void)
  8. {
  9.     rt_err_t ret = RT_EOK;
  10.     rt_device_t pulse_encoder_dev = RT_NULL;   /* 脉冲编码器设备句柄 */
  12.     /* 查找脉冲编码器设备 */
  13.     pulse_encoder_dev = rt_device_find(PULSE_ENCODER_DEV_NAME);
  14.     if (pulse_encoder_dev == RT_NULL)
  15.     {
  16.         rt_kprintf("pulse encoder sample run failed! can't find %s device!\n", PULSE_ENCODER_DEV_NAME);
  17.         return RT_ERROR;
  18.     }
  20.     /* 以只读方式打开设备 */
  21.     ret = rt_device_open(pulse_encoder_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDONLY);
  22.     if (ret != RT_EOK)
  23.     {
  24.         rt_kprintf("open %s device failed!\n", PULSE_ENCODER_DEV_NAME);
  25.         return ret;
  26.     }
  28.     /* 设置上拉两个引脚 */
  29.     rt_pin_mode(GET_PIN(B,  6), PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
  30.     rt_pin_mode(GET_PIN(B,  7), PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
  32.     rt_int32_t count;
  33.     while(1)
  34.     {
  35.         rt_thread_mdelay(1);
  36.         /* 读取脉冲编码器计数值 */
  37.         rt_device_read(pulse_encoder_dev, 0, &count, 1);
  38.         rt_kprintf("%d",count);
  39.     }
  40. }

模块化实现

Module_PulseEncoder.h

  1. /*
  2.  * Copyright (c) 2020 - ~, HIT_HERO Team
  3.  *
  4.  * PULSE ENCODER MODULE HEAD FILE
  5.  * Used in RT-Thread Operate System
  6.  *
  7.  * Change Logs:
  8.  * Date           Author       Notes                Mail
  9.  * 2020-09-03     WangXi       first version        WangXi_chn@foxmail.com
  10.  */
  12. #ifndef _MODULE_PULSEENCODER_
  13. #define _MODULE_PULSEENCODER_
  15. #include <rtthread.h>
  16. #include <rtdevice.h>
  17. #include <board.h>
  19. struct _MODULE_PULSEENCODER
  20. {
  21.     /* Property */
  22.     char *              Property_PulseDevName; 
  23.     rt_base_t             Property_CH1_pin;
  24.     rt_base_t             Property_CH2_pin;
  26.     /* Value */
  27.     rt_device_t         Value_pulse_dev;
  28.     rt_int32_t            Value_pulseNum;
  30.     /* Method */
  31.     void (*Method_Init)(struct _MODULE_PULSEENCODER *module);
  32.     void (*Method_Read)(struct _MODULE_PULSEENCODER *module);
  33.     void (*Method_Clear)(struct _MODULE_PULSEENCODER *module);
  35. };
  36. typedef struct _MODULE_PULSEENCODER MODULE_PULSEENCODER;
  38. rt_err_t Module_PulseEncoder_Config(MODULE_PULSEENCODER *module);
  40. #endif
  41. /************************ (C) COPYRIGHT 2020 WANGXI **************END OF FILE****/

Module_PulseEncoder.c

  1. /*
  2.  * Copyright (c) 2020 - ~, HIT_HERO Team
  3.  *
  4.  * PULSE ENCODER MODULE SOUCE FILE
  5.  * Used in RT-Thread Operate System
  6.  *
  7.  * Change Logs:
  8.  * Date           Author       Notes                Mail
  9.  * 2020-09-03     WangXi       first version        WangXi_chn@foxmail.com
  10.  */
  12. #include "Module_PulseEncoder.h"
  14. static void     Module_PulseEncoderInit(MODULE_PULSEENCODER *module);
  15. static void     Module_PulseEncoderRead(MODULE_PULSEENCODER *module);
  16. static void     Module_PulseEncoderClear(MODULE_PULSEENCODER *module);
  18. /* Global Method */
  19. rt_err_t Module_PulseEncoder_Config(MODULE_PULSEENCODER *module)
  20. {
  21.     if( module->Method_Init     ==NULL &&
  22.         module->Method_Read        ==NULL &&
  23.         module->Method_Clear    ==NULL
  25.     ){  
  26.         /* Link the Method */
  27.         module->Method_Init         = Module_PulseEncoderInit;
  28.         module->Method_Read            = Module_PulseEncoderRead;
  29.         module->Method_Clear        = Module_PulseEncoderClear;
  31.     }
  32.     else{
  33.         rt_kprintf("Warning: Module BspCommunicate is Configed twice\n");
  34.         return RT_ERROR;
  35.     }
  37.     /* Device Init */
  38.     module->Method_Init(module);
  40.     return RT_EOK;
  41. }
  43. static void Module_PulseEncoderInit(MODULE_PULSEENCODER *module)
  44. {
  45.     rt_err_t ret = RT_EOK;
  47.     /* find pulse encode device */
  48.     module->Value_pulse_dev = rt_device_find(module->Property_PulseDevName);
  49.     if (module->Value_pulse_dev == RT_NULL)
  50.     {
  51.         rt_kprintf("pulse encoder sample run failed! can't find %s device!\n", module->Property_PulseDevName);
  52.         return;
  53.     }
  55.     /* open the device in readonly mode */
  56.     ret = rt_device_open(module->Value_pulse_dev, RT_DEVICE_OFLAG_RDONLY);
  57.     if (ret != RT_EOK)
  58.     {
  59.         rt_kprintf("open %s device failed!\n", module->Property_PulseDevName);
  60.         return;
  61.     }
  63.     rt_pin_mode(module->Property_CH1_pin, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
  64.     rt_pin_mode(module->Property_CH2_pin, PIN_MODE_INPUT_PULLUP);
  65. }
  67. static void Module_PulseEncoderRead(MODULE_PULSEENCODER *module)
  68. {
  69.     rt_device_read(module->Value_pulse_dev, 0, &(module->Value_pulseNum), 1);        
  70. }
  72. static void Module_PulseEncoderClear(MODULE_PULSEENCODER *module)
  73. {
  75.     rt_device_control(module->Value_pulse_dev, PULSE_ENCODER_CMD_CLEAR_COUNT, RT_NULL);
  76.     module->Value_pulseNum = 0;
  77. }
  79. /************************ (C) COPYRIGHT 2020 WANGXI **************END OF FILE****/
  • 使用时仅需定义使用的RTT标准I2C设备名以及定时器的两个通道引脚即可

  • 调用结构体函数成员使用方法，读取编码器信息

    注意事项

  • 如果没有读数或读数奇怪，可能是最后没有设置定时器的两个引脚上拉，或者是引脚周围有其他电路干扰