stm32 定时器编码器采集

### 使用STM32定时器实现编码器信号采集 #### 1. 定时器与编码器模式简介 STM32微控制器中的定时器具有多种工作模式，其中编码器模式专门用于测量旋转编码器的转速和方向。该模式能够捕捉两个正交信号的变化，并通过计数器记录其变化量[^2]。 #### 2. 配置步骤概述 以下是使用STM32定时器配置编码器模式的主要步骤： - **使能定时器时钟**：确保目标定时器及其相关GPIO端口的时钟已启用。 - **配置GPIO引脚**：将连接到编码器A相和B相信号的GPIO引脚配置为复用推挽输出模式。 - **初始化定时器**：设置定时器的工作参数，包括预分频系数、计数器周期等。 - **选择编码器模式**：根据实际需求选择增量型编码器模式（Mode 1, Mode 2 或 Mode 3），并指定输入捕获通道。 - **启动定时器**：完成以上配置后，启动定时器以开始监测编码器信号。 #### 3. 示例代码 以下是一个简单的示例代码，演示如何使用STM32F103系列微控制器的TIM2定时器来实现编码器信号采集。 ```c #include "stm32f1xx_hal.h" void TIM2_Encoder_Init(void) { __HAL_RCC_TIM2_CLK_ENABLE(); // 启用TIM2时钟 __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 启用GPIOA时钟 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 配置PA0 (TIM2_CH1) 和 PA1 (TIM2_CH2) 作为编码器输入 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP; // 复用推挽输出 GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); TIM_HandleTypeDef htim2; htim2.Instance = TIM2; TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig = {0}; // 设置定时器参数 htim2.Init.Prescaler = 0; // 不进行预分频 htim2.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; // 计数向上 htim2.Init.Period = 65535; // 自由运行模式下最大值 htim2.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim2.Init.RepetitionCounter = 0; HAL_TIM_Base_Init(&htim2); // 配置编码器模式 TIM_Encoder_InitTypeDef sConfigEncoder = {0}; sConfigEncoder.EncoderMode = TIM_ENCODERMODE_TI12; // 使用TI1和TI2 sConfigEncoder.IC1Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; // 上升沿触发 sConfigEncoder.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; sConfigEncoder.IC1Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // TI1直接输入 sConfigEncoder.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // TI2直接输入 sConfigEncoder.IC1Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频 sConfigEncoder.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; HAL_TIM_Encoder_Init(&htim2, &sConfigEncoder); // 主控配置 sMasterConfig.MasterOutputTrigger = TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode = TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim2, &sMasterConfig); // 启动定时器 HAL_TIM_Encoder_Start(&htim2, TIM_CHANNEL_ALL); } int main(void) { HAL_Init(); SystemClock_Config(); TIM2_Encoder_Init(); while (1) { int32_t position = __HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim2); // 获取当前计数值 printf("Position: %ld\n", position); } } ``` 此代码实现了对TIM2定时器的初始化，并将其配置为编码器模式。程序会不断读取计数器的值并打印出来，表示编码器当前位置。 #### 4. 数据处理与应用 一旦成功采集到编码器的位置数据，可以进一步对其进行滤波、校准或其他必要的处理。这些经过处理的数据可用于闭环控制系统中，例如伺服电机的速度或位置控制[^3]。 ---