外观

EC11旋转编码器实验 ​

电路分析 ​

   简易万用表中仅有一个EC11旋转编码器作为功能按键，通过旋转EC11编码器来实现挡位、模式等切换。
   EC11的旋转与按下不同，不能当作一个简单的按键来进行处理，它是一种增量式旋转编码器，在原理图中，可以看到ABC三个输出通道，其中C相接入GND，AB两相输出正交信号，相位差为90°。

  • 当编码器正转时，A相的输出信号超前B相90°；
  • 当编码器反转时，A相滞后B相90°。
  • 在代码程序中，可以通过判断AB两路输出信号的先后变化来判断旋转编码器是正转还是反转。

   理想波形图中，可以直接以AB的某一项为基准，假设以A相为基准，在下降沿到来时判断B相电平的变化，若高电平则是正转，若低电平则是反转。但实际波形往往伴随抖动，AB两相在跳变沿过程中会有抖动影响判断。

   解决抖动的办法有很多，比如加入软件延时，硬件滤波等：
硬件滤波方式：此处在原理图中，在A相与B相输出通道上均加入了100nf电容进行滤波，这是硬件滤波的手段，但是实际电容大小需要使用示波器查看抖动脉冲进行调节，过大的电容可能会导致电平判断延时。
软件滤波方式：在A相下降沿触发中断，此时判断并记录B相电平，等待A相上升沿再次判断B相电平，若B相从高电平到低电平变化，此时是正转；反之是反转。若电平没有变化则是抖动，不做处理。

功能实现 ​

创建工程 ​

  1. 点击左上方文件、选择新建，选择新建MounRiver工程；
  1. 对工程进行修改，修改完成后点击“完成”按键，系统会自动生成好工程；
  1. 创建自己的工程库文件夹，分别创建头文件与源文件；
  1. 将之前的长按开关机代码包含进来修改；
  1. 对工程库路径进行包含；

代码实现 ​

  1. 包含头文件，在头文件中包含ch32相关的头文件，方便对相关库函数进行调用；
C

#ifndef MYLIB*INC_EC11_H*
#define MYLIB*INC_EC11_H*

#include "ch32v20x.h"
#include "stdio.h"

#endif /_ MYLIB*INC_EC11_H* _/
  1. 在源文件中创建两个函数，用于实现EC11-AB相引脚初始化以及对应的中断服务函数，在中断服务函数中进行判断，CH32V208RBT6所有GPIO均可配置为外部中断输入通道，此时我们以A相位基准，在A相的下降沿与上升沿到来时触发中断进行判断，相关中断服务函数在启动文件中有进行声明，这里找到对应的函数名进行重定义使用即可。
  1. EC11引脚初始化函数内容：
  • 需要对GPIO、外部中断线以及中断控制器配置参数；
  • 注意使能复用功能时钟，否则默认是GPIO功能；
  • 这里仅A相触发中断，A相引脚是PA7，挂载在外部中断线7上，B相直接上拉判断电平即可；
初始化EC11引脚
C

/*
 * 函数内容：初始化EC11-A，B相引脚
 * 函数参数：无
 * 返回值：无
 */
void Init_EC11_GPIO(void)
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;    //GPIO参数结构体
    EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure;    //外部中断线参数结构体
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;    //中断控制器配置参数结构体

    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO | RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE); //使能GPIO时钟与复用时钟

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;  //对A、B相引脚进行初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4;  //对A、B相引脚进行初始化
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);

    /* GPIOA ----> EXTI_Line0 */
    GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource7); //A相引脚挂载在外部中断线7上；
    EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line7;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt;
    EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling;  //上升沿&下降沿触发
    EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE;
    EXTI_Init(&EXTI_InitStructure);

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI9_5_IRQn;              //外部中断线5~9触发中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}
  1. 中断服务函数内容：在中断服务函数中，定义三个变量，用于保存记录A相触发情况与B相的电平值，当A相下降沿触发一次后，开始记录此时B相的电平值，当A相上升沿到来时再次读取B相电平值，从而判断正反转，最后通过LED灯的点亮或熄灭来检测效果。
EC11引脚中断服务函数
C
/*
 * 函数内容：外部中断线5~9中断处理函数
 * 函数参数；无
 * 返回值：无
 */
void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
    static uint8_t cnt = 0;         //判断是否先经过下降沿触发中断
    static uint8_t B_level_old = 0; //B相上一次电平
    uint8_t B_level_now = 0;        //B相当前电平
    if(EXTI_GetITStatus(EXTI_Line7)!=RESET) //如果是中断线7触发中断
    {
        if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_7) == RESET){  //如果是A相PA7下降沿触发中断
            cnt++;  //已经触发了一次中断;
            B_level_old = 1;    //默认B相为高
            if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC, GPIO_Pin_4) == RESET){  //如果为低
                B_level_old = 0;
            }
        }
        else if((GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_7) == SET) && (cnt == 1)){   //如果是A相PA7上升沿触发中断
            cnt = 0;
            B_level_now = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_4);
            if((B_level_old == 1) && (B_level_now == 0)){
                Open_LED();
                //正转
            }
            else if((B_level_old == 0) && (B_level_now == 1)){
                Close_LED();
                //反转
            }
        }
        EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line7);     /* Clear Flag */
    }
}
  1. 判断完成后，对函数进行声明；
C

#ifndef MYLIB_INC_EC11_H_
#define MYLIB_INC_EC11_H_

#include "ch32v20x.h"
#include "stdio.h"

void Init_EC11_GPIO(void);
void EXTI9_5_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));

#endif /* MYLIB_INC_EC11_H_ */
  1. 在主函数中对头文件进行声明，注意调用长按开关机函数，否则松手就断电了，中断服务函数不需要在循环中调用，当中断触发时会自动进入中断服务函数中。
主函数
C

#include "debug.h"
#include "ec11.h"
#include "led.h"
#include "powerswitch.h"

/* Global typedef */

/* Global define */

/* Global Variable */

/*********************************************************************
 * @fn      main
 *
 * @brief   Main program.
 *
 * @return  none
 */
int main(void)
{
    NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);
    SystemCoreClockUpdate();
    Delay_Init();
    Init_Power_Con_GPIO();
    Init_LED_GPIO();
    Init_EC11_GPIO();
    while(1)
    {
        key_task();
    }
}

TIP

旋转EC11编码器，LED灯点亮或熄灭


源码&USB下载工具等软件，均在[gitee资料中](https://gitee.com/chen11232/simple-digital-multimeter)