Не работает энкодер arduino

Форум arduino.ua

#1 2019-02-19 10:12:21

Энкодер отрабатывает только каждый второй сигнал ??

Собрал синтезатор на Si5351A + Ардуино Уно+ энкодер KY-040 + дисплей.
Подключил, прошил, все заработало, НО ! Повернул энкодер на один шаг — ничего, на второй шаг — данные изменились. И так все время. Что вправо, что влево. Показания изменяются только на каждый второй поворот энкодера.
Я обратился к автору программы, он ответил, что у него и у всех, кто повторял эту схему, все работает. Прислал мне несколько программ для проверки энкодера — на всех их энкодер работает точно также. Я заменил энкодер на точно такой же ( купил их 3 штуки ) — ничего не поменялось. Все работает четко, не сбоит, нет ложных срабатываний, но показания изменяются только на каждый второй поворот энкодера.
Можете чем-то помочь ?

#2 2019-02-19 10:56:11

Re: Энкодер отрабатывает только каждый второй сигнал ??

Могу, только чем ?

Остання редакція renoshnik (2019-02-19 11:02:18)

#3 2019-02-19 11:48:38

Re: Энкодер отрабатывает только каждый второй сигнал ??

Скорее всего, вы напутали с подключением и повторяете ошибку многократно.

#4 2019-02-19 15:14:03

Re: Энкодер отрабатывает только каждый второй сигнал ??

Накормил внука и уложил спать, есть время продолжить.
Еще раз ( десятый ) перепроверил подключение. Запустил скетч ( очередной проверочный )

/*
Rotary Encoder — Interrupt Example

The circuit:
* encoder pin A to Arduino pin 2
* encoder pin B to Arduino pin 3
* encoder ground pin to ground (GND)
*/

Rotary r = Rotary(2, 3);

void setup() <
Serial.begin(57600);
r.begin();
PCICR |= (1 = (LastTime + 5)) <
// Считываем не чаще 1 раза в 5 мс для уменьшения ложных срабатываний
LastTime = CurrentTime;
if (digitalRead(pin_Btn) == LOW ) <
if (ButtonPrev) <
Result = eButton; // Нажата кнопка
ButtonPrev = 0;
>
>
else <
ButtonPrev = 1;
EncoderA = digitalRead(pin_DT);
EncoderB = digitalRead(pin_CLK);
if ((!EncoderA) && (EncoderAPrev)) < // Сигнал A изменился с 1 на 0
if (EncoderB) Result = eRight; // B=1 => энкодер вращается по часовой
else Result = eLeft; // B=0 => энкодер вращается против часовой
>
EncoderAPrev = EncoderA; // запомним текущее состояние сигнала A
>
>
return Result;
>

void setup() <
pinMode(pin_DT, INPUT);
pinMode(pin_CLK, INPUT);
pinMode(pin_Btn, INPUT_PULLUP); // Кнопка не подтянута к +5 поэтому задействуем внутренний pull-up резистор
Serial.begin(115200);
counter = 0;
>

void loop() <
switch (GetEncoderState()) <
case eNone: return;
case eLeft: <
counter—;
break;
>
case eRight: <
counter++;
break;
>
case eButton: <
counter = 0;
break;
>
>
Serial.println(counter);
>

Но во всех вариантах показания меняются только на каждом втором повороте энкодера.
На Ардуино еще по шине I2C подключен дисплей 1602 и синтезатор.
Все.

Источник

Подключение энкодера KY-040 к Arduino

Автор: Сергей · Опубликовано 01.05.2021 · Обновлено 30.04.2021

Модуль энкодера KY-040 — это тип датчика, который преобразует угловое вращение ручки в цифровой сигнал. Благодаря своей надежности и точному управлению, энкодер используются во многих устройствах, таких как в робототехнике, станках с ЧПУ и принтерах.

Технические параметры

► Тип: механический, инкрементальный;
► Наличие кнопки: да;
► Поворот на: 360° в обе стороны;
► Напряжение питания: 4,5 – 5,5 В;
► Габариты: 26,2 х 18,7 х 29 мм;
► Вес: 7 г.

Обзор энкодера KY-040

Каждый энкодер имеет фиксированное количество циклов переключений на оборот, у KY-040 это число 30. Давайте рассмотрим принцип работы, внутри энкодера находится медный диск с отверстиями соединенный с общей землей, назовем этот вывод «С» (чем больше отверстия тем, точнее энкодер). Так же, есть два вывода, назовем их «А» и «B«, с которых мы снимает сигнал, так-же эти выводы подтянуты к 5 В с помощью резисторов на 10 кОм. Если контакты «А» и «В» не касаются вывода диска «С» на их выходе будет 5 В. Когда мы начнем вращать энкодер по часовой стрелке, вывод «А» коснется диска и на выходе получим «0 В», если продолжить вращать энкодер вывод «B» так же коснется диска и на выходе будет «0 В».

То есть, когда вы поворачиваете ручку по часовой стрелке, сначала подключается вывод А, а затем вывод В. Когда вы поворачиваете ручку против часовой стрелки, сначала подключается вывод B, а затем штифт A. Отслеживая, когда каждый вывод соединяется с землей и отсоединяется от нее, можно понять в каком направлении вращается ручка.

Назначение контактов:
► GND — заземляющее соединение;
► VCC (+) — напряжение питания;
► SW — вывод кнопки, когда кнопка нажата, напряжение «0 В»$
► DT (Выход B) — выход DT;
► CLK (выход А) — выход CLK.

Подключение модуля энкодера KY-040 к Arduino

Необходимые детали:
► Arduino UNO x 1 шт.
► Модуль энкодера, KY-040 x 1 шт.
► Провода DuPont M-F, 20 см x 1 шт.

Подключение:
Подключение энкодера KY-040 к Arduino не сложное. Подключим сначала вывод +V к 5V на Arduino и вывод GND к GND. Теперь соединим CLK, DT, SW с цифровыми контактами 2, 3 и 4 к Arduino. Для удобства приведу схему подключения.

Программа:
Теперь запускаем среду разработку Arduino IDE и загружаем скетч в контроллер. Программа определяет, в каком направление вращается энкодер и нажимается ли кнопка.

Источник

Подключение энкодера к Arduino. GyverEncoder v4.9

ОБНОВЛЕНИЯ

• v4.7: Исправлен случайный нажатый поворот в BINARY_ALGORITHM
• v4.8: увеличена производительность для AVR Arduino
• v4.9: быстрый поворот отключен если кнопка удерживается

ТЕОРИЯ

Энкодер (от англ. encode – преобразовывать) – это устройство для преобразования угловых положений или линейных перемещений в цифровой сигнал, т.е. энкодер – это датчик угла или линейного перемещения, соответственно есть крутильные и линейные энкодеры. Принцип работы энкодера заключается в преобразовании механического перемещения в электрические сигналы, у обычного инкрементального энкодера, который мы будем рассматривать, этот сигнал представляет собой два квадратных сигнала (при равномерном вращении), сдвинутых по фазе на 90 градусов.

Самым хорошим модулем с энкодером на Aliexpress является вот такой, на круглой плате:

ПОДКЛЮЧЕНИЕ

Подключается модуль энкодера очень просто: питание на питание (GND и VCC), логические пины CLK, DT (тактовые выводы энкодера) и SW (вывод кнопки) на любые пины Arduino (D или A). У круглых модулей выводы энкодера подписаны как S1 и S2, а вывод кнопки как Key, подключаются точно так же. От порядка подключения тактовых выводов энкодера зависит “направление” его работы, но это можно поправить в программе.

У модулей энкодера тактовые выводы подтянуты к питанию и дают низкий сигнал при срабатывании, также на них стоят RC цепи для гашения дребезга. Вывод кнопки никуда не подтянут! Промышленный энкодер подключается точно так же, чёрный и красный провода у него питание, остальные – тактовые выходы.

У модулей энкодеров тактовые выходы и кнопка подтянуты к питанию, у круглого модуля также стоят RC цепи для аппаратного подавления дребезга контактов, у KY-40 (прямоугольный) распаяна только подтяжка. Если нужно подключить “голый” энкодер к плате – в целом можно подключить напрямую без обвязки, как на схеме ниже, моя библиотека отработает и подтяжку средствами микроконтроллера (INPUT_PULLUP), и программный антидребезг. Но рекомендуется всё-таки делать RC цепи для кнопки и для тактовых выходов энкодера.

Источник

Про Ардуино и не только

суббота, 9 сентября 2017 г.

Энкодер вращения

Сегодня я хочу рассказать об энкодерах вращения, какие они бывают, как работают и где применяются. И для примера рассмотрим подключение модуля KY-040 к Ардуино. А пока начнем с теории.

Что такое энкодер вращения

Энкодер вращения — это электромеханическое устройство, предназначенное для преобразования угла поворота вращающегося объекта в электрический сигнал (цифровой или аналоговый). Такие устройства находят широкое применение в промышленности, в роботостроении, автомобилестроении, компьютерной технике и т.п.

Энкодеры вращения можно разделить по принципу действия на оптические, магнитные, емкостные, индуктивные, резистивные и механические; по способу выдачи информации на абсолютные и инкрементные.

Принцип работы

Работу энкодера вращения проще всего объяснить на примере оптического энкодера. Представьте себе вал электродвигателя, на котором закреплен диск с прорезями. С одной стороны диска расположен светоизлучающий элемент, луч света проходит через прорези и регистрируется фотоэлементом, расположенным с другой стороны (устройство, состоящее из спаренных светоизлучающего и принимающего элементов, называется фотопрерыватель). При вращении диска луч прерывается, в результате чего на выходе фотоэлемента мы получим меандр — сигнал прямоугольный формы. И частота меандра будет пропорциональна скорости вращения диска. Таким образом можно судить о скорости вращения вала электродвигателя.

Однако работающее по описанному принципу устройство не способно определить направление вращения. Чтобы исправить это добавим в него второй фотопрерыватель и расположим с некоторым смещением относительно первого. В зависимости от направления вращения диска сигнал на выходе первого фотопрерывателя будет меняться раньше или позже чем сигнал на выходе второго. А значит, анализируя как меняются эти два сигнала, мы можем определить направление вращения.

На практике смещения сигналов добиваются не за счет особого расположения фотопрерывателей, а путем добавления второй полосы с прорезями или прозрачными и непрозрачными участками. Участки на двух полосах расположены так чтобы обеспечить сдвиг сигнала по фазе на 90 градусов, поэтому работающие по такому принципу энкодеры называются квадратурными.

На этом же принципе основаны механические энкодеры, только вместо фотопрерывателей в них используются скользящие контакты. Основным недостатком таких энкодеров является дребезг контактов, который может приводить к неправильному подсчету сигналов. Кроме того скользящие контакты подвержены износу. Все это ограничивает область применения механических энкодеров.

Магнитные энкодеры строятся на базе магниточувствительных элементов, таких как датчики Холла или магниторезистивные датчики. Они просты в изготовлении, лишены недостатков контактных энкодеров и мало чувствительны к внешним факторам. Но все же проигрывают в точности емкостным, индуктивным и оптическим энкодерам.

Емкостные энкодеры имеют в своем составе диск асиметричной формы, который при вращении изменяет емкость между двумя электродами. Это изменение регистрируется и используется для определения углового положения. Емкостные энкодеры так же просты в изготовлении и надежны в эксплуатации, из внешних факторов чувствительны только к изменению влажности.

Индуктивные энкодеры работают в магнитном поле и используют явление электромагнитной индукции. Благодаря устойчивости к внешним факторам подходят для использования в неблагоприятной среде, когда другие энкодеры могут оказаться ненадежными.

Резистивный энкодер работает по тому же принципу что и обычный потенциометр: электрический сигнал на его выходе пропорционален положению ручки энкодера. Собственно и сами потенциометры могут использоваться для отслеживания углового положения, например, их можно увидеть в сервомашинках:

Абсолютные и инкрементные энкодеры

Приведенный выше пример оптического энкодера вращения генерирует на выходе импульсы, по которым принимающее устройство определяет текущее положение вала путём подсчёта числа импульсов счётчиком. Такие энкодеры называют инкрементными или накапливающими. Сразу же после включения инкрементного энкодера положение вала неизвестно. Для привязки системы отсчёта к началу отсчёта инкрементные энкодеры могут иметь нулевые (референтные) метки, через которые нужно пройти после включения оборудования. К недостаткам также относится то, что невозможно определить пропуск импульсов от энкодера по каким-либо причинам. Это приводит к накоплению ошибки определения угла поворота вала до тех пор, пока не будет пройдена нуль-метка.

Этих недостатков лишены абсолютные энкодеры. Они выдают на выходе сигналы, которые можно однозначно интерпретировать как угол поворота. Как и в приведенной выше схеме инкрементного энкодера, абсолютный оптический энкодер содержит светоизлучающий и принимающий элементы. Существенное отличие в используемом диске: он имеет прозрачные и непрозрачные участки на нескольких радиусах. Световые лучи, проходя через диск, засвечивают те или иные участки фоточувствительного элемента, который в свою очередь формирует на выходе соответствующие сигналы, уникальные для каждого положения диска.

Для кодирования углового положения абсолютные энкодеры используют диски с двоичными кодами и кодами Грея. Двоичный код удобен тем, что не требует дополнительных преобразований. В целом же использование кода Грея предпочтительнее т.к. он более устойчив к ошибкам чтения за счет того, что каждое следующее значение отличается от предыдущего только в одном разряде. При этом вероятность считывания совершенно неверного значения полностью исключена. Более подробно о коде Грея можно почитать в Википедии. На следующем изображении приведены примеры дисков для инкрементного квадратурного и абсолютного энкодеров.

Этот пример наглядно иллюстрирует принцип кодирования углового положения на диске абсолютного энкодера. Для каждого положения вала формируется свой уникальный код. В данном случае для кодирования 16 положений потребовалось 4 концентрических дорожки. При увеличении разрешения абсолютного энкодера возрастает число дорожек и разрядность считываемого значения. Поэтому наряду с параллельным интерфейсом в абсолютных энкодерах широко применяются последовательные интерфейсы, такие как Profibus, CANopen, SSI, BiSS, ISI, Profinet, PWM, Ethernet Powerlink, EtherNet TCP/IP, Modbus, DeviceNet, EtherCAT. Также существуют энкодеры, возвращающие значение углового положения в виде аналогового сигнала.

Абсолютные энкодеры могут быть однооборотными и многооборотными. Если однооборотные способны только выдавать значение угла поворота, то многооборотные позволяют также определять количество оборотов. Это возможно за счет наличия в их составе редуктора и дополнительного диска, который изменяет свое положение при каждом полном обороте вала энкодера.

Подключение инкрементного энкодера к Ардуино

Теперь после небольшой теоретической части можно перейти к практике. Попробуем подключить к Ардуино инкрементный энкодер вращения. У меня в распоряжении имеется модуль KY-040 (вроде того, что изображен на фото в начале этой статьи), который представляет из себя энкодер с разрешением 20 шагов на оборот со встроенной кнопкой, распаянный на плату с подтягивающими резисторами. Это идеальный компонент для организации меню: вращение вала энкодера можно интерпретировать как перемещение курсора по элементам меню, а нажатие кнопки — выбор конкретного элемента. Позже я приведу пример создания такого меню, а сейчас разберемся с подключением энкодера к Ардуино.

Подключим энкодер к Ардуино по следующей схеме:

Существует 2 способа работы с энкодером: с использованием прерываний и путем опроса выводов энкодера в теле программы. Первый способ требует четкий сигнал на выводах энкодера, без помех. Поскольку данный энкодер является механическим, сигнал на его выходах искажен дребезгом контактов и не может быть использован для генерации прерываний (по крайней мере без дополнительных средств для восстановления сигнала, о чем будет рассказано позже). Поэтому сейчас реализуем второй способ и бороться с дребезгом будем программно. Загрузим в Ардуино нижеприведенный код, ссылка для скачивания.

Для удобства работы код опроса энкодера помещен в отдельную функцию. В таком виде я использую ее в большинстве проектов с энкодером, достаточно скопировать функцию с переменными в новый скетч и в цикле опрашивать состояние энкодера. Подавление дребезга реализовано за счет добавления в функцию условия, которое обеспечивает опрос энкодера не чаще 1 раза в 5мс.

Подобный код можно увидеть на различных сайтах, и везде говорится что вывод CLK — это сигнал A, а вывод DT — это B. Почему-то на моих энкодерах это не так и сигналы поменяны местами. Этот момент учтен в функции при чтении значений с контактов. И если вдруг у Вас окажется, что при вращении вала энкодера по часовой стрелке значение переменной counter будет уменьшаться, то замените в функции строки чтения значений с выводов pin_CLK и pin_DT на следующие:

Итак, прошиваем код в Ардуино, запускаем монитор порта и вращаем ручку энкодера. Должно получиться что-то вроде этого:

Источник