stm32F407光电编码器代码_光电编码源码资源-CSDN下载

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3星 · 超过75%的资源需积分: 42 80 浏览量 2019-07-04 16:10:00 上传评论 8 收藏 1KB ZIP 举报

STM32F407是一款基于ARM Cortex-M4内核的微控制器，广泛应用于工业控制、机器人、自动化设备等领域。光电编码器是一种精密的传感器，用于检测旋转角度、速度和位置，常见于电机控制中。在STM32F407上实现光电编码器的接口和算法，可以有效地监测和控制电机运动。我们要理解光电编码器的工作原理。它通常由光源（如红外LED）、光栅盘和光敏元件（如光敏二极管或光电耦合器）组成。当电机旋转时，光栅盘上的透光和不透光区域交替通过光源，使光敏元件接收到的光线强度发生变化，进而转换成电信号。这些电信号经过处理后可以得到精确的脉冲序列，用于计算电机的角位移和速度。在STM32F407中，我们可以使用内部的定时器来捕获这些脉冲。常见的方法是配置两个定时器通道，分别连接到光电编码器的A相和B相信号。A相和B相脉冲相位差90度，通过比较它们的上升沿和下降沿，可以确定电机旋转的方向和计数方向。定时器的中断服务函数会在每个脉冲边沿触发，更新计数值。编码器的接口通常包括A、B两路信号线，有时还会有一个Z相信号，用于提供零点参考。在代码实现中，我们需要为每一路信号设置中断，并在中断处理程序中读取定时器的值。此外，还可能需要设置死区时间防止电机在高速旋转时的误触发。 STM32F407的HAL库提供了方便的API来配置定时器和中断，例如`HAL_TIM_Encoder_Init()`用于初始化编码器定时器，`HAL_TIM_Encoder_Start_IT()`用于启动中断服务。在编码器的中断处理程序中，通常会调用`HAL_TIM_Encoder_Update()`函数来更新电机的位置和速度信息。除了硬件接口，软件算法也至关重要。可以使用增量式编码器的“四象限”算法来计算电机的角度和速度。根据A、B两相脉冲的顺序，电机的旋转可以分为四个象限，通过记录当前象限并计算脉冲数量，可以准确地得到电机的绝对位置。速度则可以通过计算单位时间内脉冲的数量来得到。在实际应用中，我们还需要考虑一些边缘情况，比如电机的初始位置不确定、编码器信号的噪声以及电机反转等情况。为了提高系统的鲁棒性，可以采用滤波技术（如滑动平均或PID控制）来平滑位置和速度数据，减少噪声影响。总结起来，STM32F407与光电编码器的结合能够实现精确的电机控制。通过理解和应用上述知识，我们可以编写出能测量电机角度和转速的代码，有效提升设备的控制精度和稳定性。"Encoder"文件很可能是包含了实现这些功能的源代码，包含必要的头文件、全局变量声明、定时器配置、中断服务函数等部分，对于学习和开发具有重要参考价值。

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Encoder.zip （2个子文件）

Encoder

decoder.h 285B

decoder.c 2KB

#include "decoder.h" #include <stm32f4xx_tim.h> #include <stm32f4xx_gpio.h> #include <stm32f4xx_rcc.h> // //开发者只需要调用Decoder_Init()进行初始化 //然后调用Decoder_GetCnt或者Decoder_GetSpeed获得数据即可 uint16_t con_speed_period=20;//20ms采集一次数据,根据实际修改 float Decoder_GetSpeed(void) { static int16_t tmp; static float re_dat=0; tmp=(int16_t)Decoder_GetCnt(); if(tmp>20000)tmp=20000; //限幅 else if(tmp<-20000)tmp=-20000; //编码器是1转输出256个正交脉冲，采用边缘计数，总共有256*4=1024 //进行单位换算 re_dat=(float)(((int16_t)tmp)*1000/(1024.0*con_speed_period)); return re_dat; } void Decoder_Init(void) { Decoder_GPIO_Init(); Decoder_TIM_Init(); } void Decoder_GPIO_Init(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOE , ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_11|GPIO_Pin_9; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF; GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD; GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz; GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStructure); GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource11, GPIO_AF_TIM1); GPIO_PinAFConfig(GPIOE, GPIO_PinSource9, GPIO_AF_TIM1); } void Decoder_TIM_Init(void) { TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1 , ENABLE); TIM_DeInit(TIM1); TIM_TimeBaseStructInit(&TIM_TimeBaseStructure); TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = ENCODER_TIM_PERIOD-1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler = 0x00; TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; TIM_TimeBaseInit(TIM1, &TIM_TimeBaseStructure); TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM1, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Falling, TIM_ICPolarity_Falling); TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); TIM_SetCounter(TIM1, 0); TIM_Cmd(TIM1, ENABLE); } //返回计数值 int Decoder_GetCnt() { static int Decoder_cnt=0; Decoder_cnt=(short)(TIM1 -> CNT); TIM1 -> CNT=0; return Decoder_cnt; }

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