Како спојити инкрементални давач на Ардуино

Често на уређајима на микроконтролерима морате организовати управљање ставкама менија или имплементирати нека прилагођавања. Постоји много начина: користите дугмад, променљиве отпорнике или енкодере. Инкрементални кодер омогућава вам да нешто контролишете помоћу бескрајне ротације ручке. У овом ћемо чланку погледати како да инкрементални кодер и Ардуино раде.

Функције инкременталног давача

Инкрементални кодер, као и било који други тип давача, је уређај са ротирајућом ручицом. Удаљено, подсећа на потенциометар. Главна разлика од потенциометра је та што се ручица давача ротира за 360 степени. Он нема екстремне одредбе.

Кодери долазе у многим типовима. Пораст се разликује у томе што је уз његову помоћ немогуће знати положај дршке, већ само чињеницу ротације у неком смеру - лево или десно. По броју сигналних импулса већ можете израчунати под којим се углом окренуо.

На тај начин можеш проћи микроконтролер команда, на пример, управљајте менијем, нивоом јачине звука, итд. У свакодневном животу могли бисте их видети у ауто радиоима и другој опреми. Користи се као мултифункционални орган за подешавање нивоа, еквилајзер и навигација кроз мени.

Принцип рада

Унутар инкременталног енкодера налази се диск са налепницама и клизачима који долазе у контакт са њима. Његова структура је слична потенциометру.

На слици изнад видите диск са ознакама, они су потребни да би прекинули електричну везу са покретним контактом, као резултат тога добили сте податке о правцу ротације. Дизајн производа није толико битан, разумемо принцип рада.

Кодер има три излаза за информације, један је уобичајен, а друга два се обично називају „А“ и „Б“, на слици изнад видите пин кодера са дугметом - можете примити сигнал када кликнете на вратило.

Који сигнал ћемо добити? Овисно о смјеру ротације, логичка јединица ће се прво појавити на пину А или Б, тако да добивамо сигнал с фазним помаком, а тај помак омогућава нам одређивање смјера. Сигнал се добија у облику правоугаоног облика, а микроконтролер се контролише након обраде података о смеру ротације и броју импулса.

На слици је приказан симбол диска са контактима, на средини је граф излазних сигнала, а са десне стране је табела стања. Овај уређај се често црта као два тастера, што је и логично, јер у ствари добијамо сигнал „напред“ или „назад“, „горе“ или „доле“ и број акција.

Ево примера правог подешавања енкодера:

Занимљиво:

Неисправан кодер може се заменити са два дугмета без закључавања и обрнуто: домаћа контрола у којој се два од ових тастера могу финализирати подешавањем кодера.

У доњем видеу видите алтернацију сигнала на терминалима - током глатке ротације, ЛЕД лампице светлују у редоследу приказаном у претходном графикону.

Ништа мање јасно приказано у следећој анимацији (кликните на слику):

Енкодер може бити и оптички (сигнал генеришу емитери фотодетектори, види слику доле) и магнетни (делује на Халл-ов ефекат). У овом случају, он нема контакта и дужи век трајања.

Као што је већ споменуто, смјер ротације може се одредити према којем се излазном сигналу претходно промијенио, али тако то изгледа у пракси!

Тачност управљања зависи од резолуције давача - броја импулса по обртају. Број импулса може бити од јединица до хиљаде комада. Пошто кодер може деловати као сензор положаја, што више импулса долази до тачније одређивања.Овај параметар се назива ППР - импулс по обртају.

Али постоји мала нијанса, наиме, слична ознака ЛПР је број налепница на диску.

И број обрађених импулса. Свака налепница на диску даје 1 правоугаони импулс на сваком од два излаза. Импулс има два предња дела - задњи и предњи. Будући да постоје два излаза, из сваког од њих добијамо укупно 4 импулса, чија вредност можете обрадити.

ППР = ЛПРк4

Спајање на Ардуино

Открили смо шта треба да знате о инкременталном енкодеру, а сада ћемо сазнати како да га повежете са Ардуином. Размотрите дијаграм везе:

Модул давача је плоча на којој се налазе инкрементални давач и отпорници. Можете користити било какве игле.

Ако немате модул, већ засебни кодер, само требате додати ове отпорнике, круг се у принципу неће разликовати. Да бисте проверили смер ротације и његову оперативност у сарадњи са Ардуином можемо да читамо информације са серијског порта.

Анализирајмо код детаљније, по редоследу. У празном подешавању (), најавили смо да ћемо користити комуникацију преко серијског порта, а затим подесити пинове 2 и 8 у улазном режиму. Сами бирајте пин бројеве на основу ваше шеме везе. Константа ИНПУТ_ПУЛЛУП поставља режим уноса, ардуино има две опције:

• ИНПУТ - улаз без подизача отпорника;

• ИНПУТ_ПУЛЛУП - прикључак на улаз пулл-уп отпорника. Унутар микроконтролера већ постоје отпорници преко којих се улаз повезује са снагом плус (извлачење).

Ако користите отпорнике да се затегнете на снагу плус као што је приказано на горњим дијаграмима или користите модул давача - користите наредбу ИНПУТ, а ако из неког разлога не можете или не желите да користите спољне отпорнике - ИНПУТ_ПУЛЛУП.

Логика главног програма је сљедећа: ако имамо један на улазу "2", он шаље порт Х на монитор, ако не, Л. Дакле, када ротирате у истом смјеру на монитору серијског порта, добит ћете нешто попут овог: ЛЛ ХЛ ХХ ЛХ ЛЛ. И обрнуто: ЛЛ ЛХ ХХ ХЛ ЛЛ.

Ако сте пажљиво прочитали редове, вероватно сте приметили да је у једном случају први знак добио вредност, а у другом случају први знак се променио.

Закључак

Појединачни давачи пронашли су широку практичну примену у појачавачима за акустичке системе - користили су их као контролу јачине звука, у аутомобилима за радио - за подешавање параметара звука и за кретање по менијима, у рачунарским мишима с њим свакодневно прелиставате странице (на његовом вратилу је постављено точкове) . А такође и у мерним алатима, ЦНЦ машинама, роботима, селсином не само као контролама, већ и мерењем вредности и одређивањем положаја.