stm32f103c8t6编码器测速

编码器是一种常用的测速元件，通过读取编码器的脉冲数来计算转速。以下是使用STM32F103C8T6单片机读取编码器脉冲数的步骤： 1. 确定编码器输出的脉冲数和信号类型（正交编码器或单路编码器）。 2. 配置STM32F103C8T6的外部中断模块，将编码器的A、B两个脉冲信号分别连接到单片机的两个外部中断输入引脚（例如PA0和PA1）。 3. 在中断处理函数中编写读取脉冲数的代码，具体代码如下： ```c #include "stm32f10x.h" uint16_t counter = 0; void EXTI0_IRQHandler(void) { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line0) != RESET) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_1) == 0) counter++; else counter--; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line0); } } void EXTI1_IRQHandler(void) { if (EXTI_GetITStatus(EXTI_Line1) != RESET) { if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOA, GPIO_Pin_0) == 0) counter--; else counter++; EXTI_ClearITPendingBit(EXTI_Line1); } } int main(void) { // 初始化GPIO口和外部中断 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; EXTI_InitTypeDef EXTI_InitStructure; NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource0); GPIO_EXTILineConfig(GPIO_PortSourceGPIOA, GPIO_PinSource1); EXTI_InitStructure.EXTI_Line = EXTI_Line0 | EXTI_Line1; EXTI_InitStructure.EXTI_Mode = EXTI_Mode_Interrupt; EXTI_InitStructure.EXTI_Trigger = EXTI_Trigger_Rising_Falling; EXTI_InitStructure.EXTI_LineCmd = ENABLE; EXTI_Init(&EXTI_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI0_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x01; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x01; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = EXTI1_IRQn; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0x02; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0x02; NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; NVIC_Init(&NVIC_InitStructure)); while(1) { // 在主循环中进行其他操作 } } ``` 4. 在主循环中可以通过读取counter变量的值来获得当前的脉冲数，从而计算出转速。需要注意的是，如果编码器的脉冲数比较大，为了防止counter变量溢出，需要使用uint32_t类型的变量。 以上就是使用STM32F103C8T6单片机读取编码器脉冲数的基本步骤，具体实现还需要根据实际情况进行调整。

### 使用HAL库实现STM32F103C8T6的编码器测速 #### 配置硬件连接 在使用HAL库进行编码器测速之前，需确保硬件连接正确。STM32F103C8T6微控制器应与带有编码器的电机相连，具体来说，编码器的A相和B相脉冲信号分别接入STM32的不同GPIO引脚[^1]。 #### 初始化时钟 启动定时器前，必须先使能相应的外设时钟。对于TIM3定时器而言，在`main.c`文件中的初始化部分加入如下代码： ```c __HAL_RCC_TIM3_CLK_ENABLE(); __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE(); // 假定PA6, PA7用于接收编码器信号 ``` #### GPIO配置 接着定义并初始化GPIO引脚为输入模式，以便读取来自编码器的脉冲信号。这里以PA6和PA7为例说明设置过程： ```c GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; // 设置GPIO引脚为上拉输入 GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING; GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct); ``` 值得注意的是，上述代码中将GPIO模式设定为中断触发方式（即上升沿或下降沿均可触发），这样可以更灵敏地捕捉到每一个变化边缘[^5]。 #### 定时器配置 采用输入捕获法来进行编码器计数，则需要对特定定时器通道做进一步配置。下面展示了一个简单的例子，它展示了如何利用TIM3完成此操作： ```c TIM_HandleTypeDef htim3; void MX_TIM3_Init(void) { TIM_Encoder_InitTypeDef sConfig = {0}; htim3.Instance = TIM3; htim3.Init.Prescaler = 0; htim3.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim3.Init.Period = 65535; htim3.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1; htim3.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; sConfig.EncoderMode = TIM_ENCODERMODE_TI12; // 同时使用TI1和TI2作为增量式编码器输入 sConfig.IC1Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; // A相极性选择 sConfig.IC1Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 直接映射至TI1 sConfig.IC1Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频 sConfig.IC1Filter = 0x0; // 数字滤波系数 sConfig.IC2Polarity = TIM_ICPOLARITY_RISING; // B相极性选择 sConfig.IC2Selection = TIM_ICSELECTION_DIRECTTI; // 直接映射至TI2 sConfig.IC2Prescaler = TIM_ICPSC_DIV1; // 不分频 sConfig.IC2Filter = 0x0; // 数字滤波系数 HAL_TIM_Encoder_MspInit(&htim3); if (HAL_TIM_Encoder_Init(&htim3, &sConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } ``` 以上代码片段完成了针对TIM3定时器的基础参数以及编码器工作模式的具体设定，并调用了底层驱动程序进行了必要的初始化处理[^4]。 #### 获取当前计数值 一旦定时器被成功初始化之后，就可以随时查询其内部寄存器来获取最新的位置信息或者计算瞬时速度了。通常情况下，可以直接访问`Instance->CNT`成员变量获得当前位置值；而要得到每秒钟内的转动圈数，则还需要额外记录一段时间间隔内累积的变化量再除以时间差得出平均速率。 ```c int32_t GetEncoderCount(TIM_HandleTypeDef *htim){ return __HAL_TIM_GET_COUNT(htim); } float CalculateSpeed(int32_t count_diff,float time_interval_seconds,int pulses_per_revolution){ float revolutions = ((float)(count_diff))/(pulses_per_revolution*4); // 计算实际旋转了多少周(考虑四倍频效应) return revolutions/time_interval_seconds; // 得到单位时间内转过的圈数(rps) } ``` 通过这种方式便可以在不依赖于RTOS的情况下简单有效地监测电机运转状态，进而达到精确控制的目的[^2]。