如何在Arduino开发板上使用旋转编码器

风筝

在本篇文章中，我们将学习如何在Arduino开发板上使用旋转编码器。我们将以带符号的数字同时显示顺时针和逆时针方向的编码值。

所需的组件

●    Arduino UNO开发板

●    旋转编码器

●    1602 LCD显示屏

●    连接电线

●    面包板

旋转编码器

旋转编码器（Rotary Encoder），也称为轴编码器，是一种机电设备，可将轴或轴的角位置或运动转换为模拟或数字输出信号。旋转编码器有两种主要类型：绝对式和增量式。绝对值编码器的输出指示当前轴位置，从而使其成为角度传感器。增量编码器的输出提供有关轴运动的信息，通常将其所在位置处理为位置、速度和距离等信息。

连接电路图

下面的电路图简单演示了如何在Arduino上使用旋转编码器。在面包板或PCB上组装电路。

旋转编码器如何工作？

编码器具有一个磁盘，该磁盘具有均匀分布的接触区，这些接触区连接到公共引脚C和两个其他单独的接触引脚A和B，如下所示。

当磁盘逐步开始旋转时，引脚A和B将开始与公共引脚接触，因此将产生两个方波输出信号。

如果仅对信号的脉冲进行计数，则可以使用两个输出中的任何一个来确定旋转位置。但是，如果我们也要确定旋转方向，则需要同时考虑两个信号。

我们可以注意到，两个输出信号彼此之间相差90度。如果编码器顺时针旋转，则输出A将在输出B之前。

因此，如果我们每次计算信号从高到低或从低到高变化的步数，我们就会注意到两个输出信号的值相反。反之亦然，如果编码器逆时针旋转，则输出信号具有相等的值。因此，考虑到这一点，我们可以轻松地对控制器进行编程以读取编码器的位置和旋转方向。

源代码/程序

1. #include <LiquidCrystal.h>
   
2. LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);
   
3. #define outputA 6
   
4. #define outputB 7
   
5. 
   
6. int counter = 0;
   
7. int aState;
   
8. int aLastState;
   
9. 
   
10. void setup() {
    
11. pinMode (outputA,INPUT);
    
12. pinMode (outputB,INPUT);
    
13. 
    
14. Serial.begin (9600);
    
15. lcd.begin(16,2);
    
16. // Reads the initial state of the outputA
    
17. aLastState = digitalRead(outputA);
    
18. 
    
19. }
    
20. 
    
21. void loop() {
    
22. aState = digitalRead(outputA); // Reads the "current" state of the outputA
    
23. // If the previous and the current state of the outputA are different, that means a Pulse has occured
    
24. if (aState != aLastState){
    
25. // If the outputB state is different to the outputA state, that means the encoder is rotating clockwise
    
26. if (digitalRead(outputB) != aState) {
    
27. counter ++;
    
28. lcd.clear();
    
29. } else {
    
30. counter --;
    
31. lcd.clear();
    
32. }
    
33. Serial.print("Position: ");
    
34. Serial.println(counter);
    
35. lcd.setCursor(0, 0);
    
36. lcd.print("Position: ");
    
37. lcd.setCursor(10, 0);
    
38. lcd.print(counter);
    
39. 
    
40. }
    
41. aLastState = aState; // Updates the previous state of the outputA with the current state
    
42. 
    
43. }

复制代码