增量式编码器
增量式编码器也成为正交编码器，是通过两个信号线的脉冲输出来进行数据处理，一个输出脉冲信号就对应于一个增量位移，编码器每转动固定的位移，就会产生一个脉冲信号  通过读取单位时间脉冲信号的数量，便可以达到测速的效果(v=s/t），通过对脉冲信号的累加，和编码器的码盘的周长(转一圈对应距离)  便可以达到计算行走距离的效果(s=n*d)

编码器信号：
( y/ p9 \- N) T0 n& PA 脉冲输出
0 J3 K+ S$ V, m# d. i# h# i1 oB 脉冲输出
Z 零点信号 当编码器旋转到零点时，Z信号会发出一个脉冲表示现在是零位置 表示编码器转了1圈，可用来记录编码器转了多少圈，从而知道运行距离
1 Z/ D% W- y) |# I5 JVCC 电源线
GND 地线


4 a& @" e1 a" L2 f6 B4 ~7 W8 u
编码器线数：
& j* T- b8 |+ Z* n$ F' ~编码器的线数 ,是说编码器转一圈输出多少个脉冲,,,如果一个编码器是500线,说明这个编码器转一圈对应的信号线会输出500个脉冲, A B两相转一圈发出的脉冲数一样的,不过存在90°相位差
& d4 m8 J5 A0 H# e( n6 V
) W: W- G5 M3 t1 Q+ Z$ v线数越高代表编码器能够反应的位置精度越高

编码器原理：
增量式编码器有两个脉冲输出，A相和B相，并且两个相位永远存在90°相位差。 如果两个信号相位差为90度，则这两个信号称为正交。由于两个信号相差90度，因此可以根据两个信号哪个先哪个后来判断方向、并且可以根据AB相脉冲信号数量测得速度，位移等，
+ l: `% t+ }5 @, b+ m6 J4 C, z1 q
编码器正反转：

  L2 V3 y8 n0 p  V2 K( s

正转的时候信号线A先输出信号,信号线B后输出  A相超前B相90度  证明是正转
. t, T: }) f4 x' I
反转的时候信号线B先输出信号,信号线A后输出 B相超前A相90度 证明是反转
" K& E. P" U* E- @# V) u8 u  d) [7 d
5 T4 S( M0 [3 {: J2 G7 {# VSTM32定时器编码器模式
, W; V& s$ g) N4 B

. d: Z; y4 l; h0 a" r
STM32的编码器模式共有三种：

仅在TL1计数(A相)
$ o+ A2 x# L& t$ G% G0 U 仅在TL2计数(B相)
在TL1和TL2都计数(A相和B相都计数)

. g' W' v$ V( J2 y: S
% P$ x/ Z1 S" q/ F仅在TL1计数(A相)



TI2(B相)为高电平时：
" D/ P# g7 Q; I& ~3 E8 j
, o8 L0 s8 z' F) S+ G: q$ Z4 \: l) u9 F9 @1时刻： TI1(A相)下降沿，  则向上计数(正转)。
( d6 q. Y6 F- o1 q: P9 x0 l
2时刻：TI1(A相)上升沿，   则向下计数(反转)

TI2(B相)为低电平时：
5 [# ^& S4 C* S
1 r' Y% ~+ r+ r' @& T8 e6 T# N: v3时刻： TI1(A相)上升沿，  则向上计数(正转)。
4 N8 k' U* \" F- e7 _
4时刻：TI1(A相)下降沿，   则向下计数(反转)

1 h2 _: D% {+ `3 d: w仅在TL2计数(B相)

3 c* q2 u, p9 v0 b& L

TI1(A相)为高电平时：

1时刻： TI2(B相)上升沿，  则向上计数(正转)。

2时刻：TI2(B相)下降沿，   则向下计数(反转)

0 g2 P; F" P7 G, E4 GTI2(B相)为低电平时：
5 D2 X6 c0 @+ B/ y7 ^& B
3时刻： TI2(B相)下降沿，  则向上计数(正转)。

4时刻：TI2(B相)上升沿，   则向下计数(反转)

在TL1和TL2都计数(A相和B相都计数)
4 P! |: {. t! N


一个脉冲信号周期完成4次跳变。精度提高

# _4 R! n( g% h# ^* g- S( ?- e2 t1时刻：TI2为低电平，TI1上升沿跳变，计数器向上计数；

2时刻：TI1为高电平，TI2上升沿跳变，计数器仍然向上计数；

) p4 d6 I/ \+ G: s# J2 E3时刻：TI2为高电平，TI1下降沿跳变，计数器仍然向上计数；
& ?. ^. r0 Z% {% V& n( ?
4时刻：TI1为低电平，TI2下降沿跳变，计数器仍然向上计数。


毛刺：只有一个相位脉冲   过滤掉 编码器转动过程中可能产生的毛刺过滤掉

计数器向下计数原理相同   看图即可很好理解。
# V; \) \  ~# [  G' X$ n
* W/ r, ~  e" u: E- I' l计数器向下计数：

A下降沿，B低电平
/ p: \: r1 y' B  e% _2 AB下降沿，A高电平
B上升沿，A低电平
A上升沿，B高电平

* d! Z4 q. W7 i* ]; B" S) U注意事项：
( ^* L9 x# Q0 U1.需要增加测量的精度时，可以采用4倍频方式，即分别在A、B相波形的上升沿和下降沿计数，分辨率可以提高4倍，
2.如果只是测速,不要求方向，那么只需要用单片机随意选择一个信号线就行了,,然后定时器边沿触发，检测脉冲计数即可
3.一般是定时器的通道1和2才能作为编码器输入口，对应编码器输出的两相。
1 D/ P1 f3 x( _8 X6 `4.GPIO配置为配置为上拉输入模式
. k4 C' D" Z$ W6 e! k7 R! z5.一个定时器做一种工作，如果你配置了编码器模式，那么剩下的通道就不能配置其他模式
6 w0 A$ {$ A% T/ W6.两相计数模式下，  读出来数需要/4          一个脉冲信号对应四次计数   
" E) @& C1 E5 G% U
; |0 s: h# Z& s" k- b编码器配置标准外设库
TIM_EncoderInterfaceConfig，它就是编码器接口的配置函数。简单的只需要配置该函数，使能TIM，即可实现采集编码器上面的信息
4 H7 O, d5 X! F& D% F
3 i/ y% _2 U* M( q2 m

1. void TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM_TypeDef* TIMx, uint16_t TIM_EncoderMode,
   
2.                                 uint16_t TIM_IC1Polarity, uint16_t TIM_IC2Polarity)

复制代码

TIMx参数就是使用哪个定时器作为编码器接口的捕捉定时器。

TIM_EncoderMode参数是模式，是单相计数(仅在TL1计数或仅在TL2计数)还是两相计数(在TL1和TL2都计数)。
8 G% H3 S% h# o# C" q0 d& n. i1 c
TIM_IC1Polarity和TIM_IC2Polarity参数就是通道1、2的捕捉极性。


) A. l  D# d" z相关寄存器配置
, y5 [" e$ r: M3 U, q. Q, b" U● CC1S=’01’ (TIMx_CCMR1寄存器，IC1FP1映射到TI1)

● CC2S=’01’ (TIMx_CCMR2寄存器，IC2FP2映射到TI2)
6 A; H' }. M) C+ m4 G
● CC1P=’0’ (TIMx_CCER寄存器，IC1FP1不反相，IC1FP1=TI1)

● CC2P=’0’ (TIMx_CCER寄存器，IC2FP2不反相，IC2FP2=TI2)

● SMS=’011’ (TIMx_SMCR寄存器，所有的输入均在上升沿和下降沿有效).

● CEN=’1’ (TIMx_CR1寄存器，计数器使能)

  `0 C! Z( q( E8 r如果计数器只在TI2的边沿计数，则置TIMx_SMCR寄存器中的SMS=001；如果只在TI1边沿计数，则置SMS=010；如果计数器同时在TI1和TI2边沿计数，则置SMS=011

7 k: n" I6 t7 Z0 H编码器模式功能：
+ X& F- t4 l$ m, a5 [5 e( ^4 ~# [  stm32f407中定时器1、2、3、4、5、8提供编码器接口模式
$ S, t, A0 G6 r7 X/ r5 {1 ?2 m  可以对输入信号TI1,TI2进行滤波处理，数字滤波器由事件器组成，每N个事件才视为一个有效边沿，可以在TIMx_CCMR1、TIMx_CCMR2中的IC1F位域设置      也就是可以设置每产生几次脉冲才视为1次有效  
+ {$ R8 D7 i3 F( l各个值的计算：
/ y+ Q/ g' h9 c' M4 y转速计算方法:用捕获值（一秒内输出的脉冲数）/编码器线数（转速一圈输出脉冲数）/电机减数比（内部电机转动圈数与电机输出轴转动圈数比，即减速齿轮比    没有则不用除）

! z3 c' _4 [& D  h运动距离计算：输出的总脉冲数 / 编码器线数*编码器齿轮周长

所转角度计算：    输出的总脉冲数 / 编码器线数 *360     或    溢出中断次数*360+当前计数值

' j  l& R2 A4 q" s! {转动方向： 方向在定时器CR1的DIR位里   dir=(TIMX->CR1 & 0x0010)>>4;     //取方向标志位
if(dir > 0)  //向下计数     else     //向上计数
# u4 {: i% u) e: F0 _2 p& F$ h5 z; l
那么我们直接看代码：

) L8 O8 t' L; `7 y9 P定时器初始化设置

$ V5 r- ~; e1 R7 X

1. void TIM3_Int_Init()
   ) O4 @+ a* v' l7 D
2. {
   ; V- ^5 R7 P6 j+ p. p
3.     TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;
   
4.     TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;
   
5.     NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
   * r  ?+ h# n7 ]4 E
6. 
   
7.     RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3,ENABLE);
   
8. 
   3 C. O$ P4 a$ _
9. //定时器设置-------------------------------------------------------------   
   
10.   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 359*4;  //重装载值   
    3 |; m! l0 D* F
11.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=0x0;  //预分频
    
12.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up; //向上计数
    6 o0 R5 L7 v, N! y9 F+ S6 y8 o3 F
13.     TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1; //时钟分割
    ' O: K) D: H" H9 M2 C- ~5 q
14. 
    ) [5 `. N* s1 n. m* n
15.     TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStructure);//初始化TIM3
    : I) ^1 }6 {: I
16. 
    
17. //编码器模式设置--------------------------------------------------------------                 
    
18. 
    
19.     TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3,TIM_EncoderMode_TI12,TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);//计数模式3
    2 [1 [4 F0 i0 V. ^1 |5 O
20. 
    
21.     TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); //将结构体中的内容缺省输入
    
22.     TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0;//滤波器值
    , U% V: f$ N; F  m7 i
23.     TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);  //将TIM_ICInitStructure中的指定参数初始化TIM3
    
24. //溢出中断设置--------------------------------------------------------------  
    ( c  A9 K9 {+ [5 B  b) k) {0 g
25.     TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE); //允许TIM3溢出中断
    
26. 
    
27.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=TIM3_IRQn;
    . `% r6 Q/ p1 V6 j1 s  G0 c
28.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=0x01;
    
29.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=0x01;
    ! l6 o- }; d0 q, r0 T* ]
30.     NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
    
31.     NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
    9 F, }; X. p2 ]& [( P% P2 w$ R
32. 
    0 X( C" `: [& W
33. 
    
34.   TIM_SetCounter(TIM3,0); //TIM3->CNT=0
    
35.   TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);
    
36. }

复制代码

# I) ?" r5 \# E7 I. a重装载值：    (编码器线数-1 ) *4                因为我们是两相计数，一个脉冲信号4次计数，所以乘4，保证转完1整圈才触发中断

中断设置：

1. int circle_count=0;//圈数
   
2. void TIM3_IRQHandler(void)
   ' r  ^2 k# b/ p+ R& b
3. {
   
4.     if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)==SET)
     b1 f) l6 L8 v
5.     {      
     ^) z4 Q5 J( ^1 e; _; Y* v, S- m
6.         if((TIM3->CR1>>4 & 0x01)==0) //DIR==0
   : I# o0 n/ ~2 w8 x
7.             circle_count++;
   
8.         else if((TIM3->CR1>>4 & 0x01)==1)//DIR==1
   % S- H( D- V2 q6 ?* r
9.             circle_count--;
   + R& N3 d. q0 u9 F; c6 R
10.     }
    
11.     TIM_ClearITPendingBit(TIM3,TIM_IT_Update);
    
12. }

复制代码

各个值的计算：

脉冲数：  TIM_GetCounter(TIM3)/4  
" t2 N* @& E( D& ^

1. int angle=0;  //转过总角度
   
2. int Realyangle = 0;  //当前实际角度 0~360
   
3. int Distiance=0;   //运行距离
   
4. extern int circle_count;   //转过圈数
   & b. x2 t/ ~* c, S- u& ^$ ~
5. 
   9 o* j/ z1 W! Y( g9 C7 o
6. 
   5 S# j$ `9 i; s6 Z1 q/ R9 L
7. Realyangle = TIM_GetCounter(TIM3)/4/360 ;      //先除4   最后除编码器线数
   
8. 
   ( y* W* I% E  R5 Y- _5 v7 k# x
9. angle=Realyangle +circle_count*360;//当前角度
   
10. 
    
11. 
    0 {& Q- F( s4 k0 H
12. Distiance = angle/360*编码器齿轮周长  + circle_count*编码器齿轮周长

复制代码

% {/ b$ G8 \- P