Hogyan lehet csatlakoztatni az inkrementális kódolót az Arduino-hoz

A mikrovezérlőkön lévő eszközökön gyakran meg kell szerveznie a menüelemek kezelését vagy végrehajtania bizonyos módosításokat. Sokféle módon létezik: használjon gombokat, változó ellenállásokat vagy kódolókat. Az inkrementális kódoló lehetővé teszi valami vezérlését a fogantyú végtelen forgatásával. Ebben a cikkben megvizsgáljuk, hogyan lehet az inkrementális kódolót és az Arduino-t működni.

Növekményes kódoló funkciók

A növekményes kódoló, mint bármely más típusú kódoló, forgó fogantyúval rendelkezik. Távoli távolságban egy potenciométerhez hasonlít. A fő különbség a potenciométerhez képest az, hogy a kódoló fogantyúja 360 fokkal forog. Nincs szélsőséges rendelkezése.

A kódolók sokféle típusúak. Az inkrementális különbség abban különbözik, hogy segítségével a fogantyú helyzetét nem lehet megismerni, csak egy bizonyos irányba történő forgatás tényét - balra vagy jobbra. A jelimpulzusok száma alapján már kiszámítható, hogy milyen szögben fordult el.

Így át tudsz menni mikrokontroller parancsot, kezelheti a menüt, például a hangerőt és így tovább. A mindennapi életben rádióban és más berendezésben láthatta őket. Többfunkciós szint-állító szervként, hangszínszabályzóként és menüben történő navigációhoz használják.

Működési elv

Az inkrementális kódolóban van egy lemez címkékkel és csúszkákkal, amelyek érintkezésbe kerülnek velük. Szerkezete hasonló a potenciométerhez.

A fenti ábrán egy jelöléssel ellátott lemez látható, amelyekre szükség van az elektromos kapcsolat megszakításához a mozgatható érintkezővel, amelynek eredményeként adatokat kapnak a forgásirányról. A termék tervezése nem olyan fontos, értjük meg a működés elvét.

A kódolónak három információs kimenete van, az egyik közös, a másik kettőt általában „A” és „B” elnevezésűek, a fenti ábrán egy kódoló kódoló csap van látva - jelet kaphat, amikor rákattint a tengelyére.

Milyen jelet fogunk kapni? A forgásiránytól függően először a logikai egység jelenik meg az A vagy B tüskén, tehát fáziseltolódott jelet kapunk, és ez az eltolás lehetővé teszi, hogy meghatározzuk melyik irányt. A jelet téglalap alakú formában kapjuk, és a mikrovezérlőt a forgásirány és az impulzusok számának feldolgozása után vezéreljük.

Az ábra a lemez szimbólumát mutatja az érintkezőkkel, közepén a kimeneti jelek grafikonja, a jobb oldalon az állapottábla. Ezt az eszközt gyakran két kulcsként rajzolják, ami logikus, mert valójában „előre” vagy „vissza”, „fel” vagy „le” jelet és a műveletek számát kapjuk.

Íme egy példa egy valódi kódoló bevezetésre:

Vajon:

A hibás kódolót két gombra cserélheti zárolás nélkül, és fordítva: házi készítésű vezérlés, amelyben a gombok közül kettő a kódoló beállításával végezhető el.

Az alábbi videóban láthatja a jel váltakozását a csatlakozókon - sima forgás közben a LED-ek az előző grafikonon tükrözött sorrendben világítanak.

Nem kevésbé egyértelműen bemutatva a következő animációban (kattintson a képre):

A kódoló lehet optikai (a jelet fényérzékelők által kibocsátott jelek generálják, lásd az alábbi ábrát) és mágneses (a Hall-effektuson működik). Ebben az esetben nincs kapcsolat és hosszabb élettartama van.

Mint már említettük, a forgásirány meghatározható azzal, hogy a kimeneti jelek melyik korábban megváltozott, de a gyakorlatban így néz ki!

A vezérlés pontossága a kódoló felbontásától függ - az impulzusok száma fordulatonként. Az impulzusok száma lehet egységektől ezer darabig. Mivel a kódoló helyzetérzékelőként működhet, minél több impulzus van, annál pontosabb a meghatározás.Ezt a paramétert PPR-nek nevezzük - impulzus per fordulat.

De van egy kis árnyalat, nevezetesen, az LPR hasonló megnevezés a lemezen lévő címkék száma.

És a feldolgozott impulzusok száma. A lemezen lévő minden címke mindkét kimeneten 1 téglalap alakú impulzust ad. Az impulzusnak két frontja van - a hátsó és az első. Mivel kétféle módon lehet kihagyni, mindegyikből összesen 4 impulzust kapunk, amelyek értékeit feldolgozhatja.

PPR = LPRx4

Csatlakozás az Arduino-hoz

Kiderült, hogy mit kell tudnod a növekményes kódolóról, most megtudjuk, hogyan lehet azt az Arduino-hoz csatlakoztatni. Vegye figyelembe a csatlakozási rajzot:

A kódoló modul az a tábla, amelyen az inkrementális jeladó és a felhúzó ellenállások vannak elhelyezve. Bármilyen csapot használhat.

Ha nem modulja van, hanem külön kódoló, akkor csak hozzá kell adnia ezeket az ellenállásokat, az áramkör elvben nem különbözik egymástól. A forgásirány és működőképességének ellenőrzése együtt Arduino-val tudjuk olvasni az információkat a soros portról.

Elemezzük a kódot részletesebben, sorrendben. Az void setup () alkalmazásban bejelentettük, hogy a soros porton keresztül fogunk kommunikálni, majd bemeneti módba állítjuk a 2. és a 8. tűt. Válassza ki a PIN-kódot a csatlakozási séma alapján. Az INPUT_PULLUP állandó beállítja a bemeneti módot, az arduino-nak két lehetősége van:

• INPUT - bemenet húzó ellenállások nélkül;

• INPUT_PULLUP - csatlakozás a pull-up ellenállások bemenetéhez. A mikrokontroller belsejében már vannak ellenállások, amelyeken keresztül a bemenet csatlakoztatva van a teljesítmény pluszhoz (pullup).

Ha ellenállásokkal húzza meg a teljesítmény plusz értékét, amint azt a fenti ábrák mutatják, vagy használja a kódoló modult - használja az INPUT parancsot, és ha valamilyen okból nem tudja vagy nem akarja használni a külső ellenállásokat, - INPUT_PULLUP.

A főprogram logikája a következő: ha van együnk a „2” bemeneten, akkor a H portot adja ki a monitorhoz, ha nem, L. Így, ha ugyanabban az irányban forog a soros port monitorján, akkor kapsz valami hasonlót: LL HL HH LH LL. És fordítva: LL LH HH HL LL.

Ha gondosan elolvassa a sorokat, akkor valószínűleg észrevette, hogy az egyik esetben az első karakter értéket szerez, a másik esetben a második karakter először megváltozik.

következtetés

Az inkrementális kódolók széles körű gyakorlati alkalmazást találtak az akusztikus rendszerek erősítőiben - ezeket hangerő-szabályozásként használták, autórádiókban - a hangparaméterek és a menüben történő navigáláshoz, a számítógépes egerekben napilapok görgetésével (egy kerék van felszerelve a tengelyére) . És a mérőeszközökben, a CNC gépekben, a robotokban, a selsyn nemcsak vezérlőként, hanem az értékek mérésében és a helyzet meghatározásában is.