如何將增量旋轉編碼器與Arduino連接

在本教程中，您將學習如何將增量旋轉編碼器與Arduino連接，以讀取旋鈕的運動。這對于在機器人和其他應用程序中創建用戶界面或讀取機械位置非常有用。

您需要的器件

Arduino開發板

1x 增量式旋轉編碼器（像這樣）

4個10 kΩ電阻（R1、R2）

2x 0.1uF 電容器 （C1， C2）

面包板

原理圖和試驗板設置

請注意，在此原理圖中，我直接使用旋轉編碼器，因此它需要一些額外的元件。但您也可以購買旋轉編碼器板，在板上包含這些額外的組件，以使連接更簡單。

原理圖中的VDD僅指Arduino的5V電壓。

連接此旋轉編碼器所需的額外組件的連接取自旋轉編碼器數據表中的建議濾波電路。如果您使用的是不同的編碼器，請務必查看數據表中的“建議濾波電路”，因為它可能不同。

它是如何工作的

該電路的工作原理是查看旋轉編碼器的兩個引腳 A 和 B，并檢查它們中哪一個先于另一個引腳為高電平。如果 A 先于 B 走高，那就是一個方向。如果 B
先于 A 走高，則方向相反。

連接Arduino旋轉編碼器電路

在下圖中，您可以看到如何將完整的示例電路連接到面包板上，以及將其連接到Arduino所需的接線。

分步說明

將旋轉編碼器連接到面包板。

將兩個10 kΩ電阻R1和R2從A和B置于5V。

將兩個 10 kΩ 電阻 R3 和 R4 分別從 A 和 B 連接到 Arduino 數字引腳 10 和 11。

如圖所示放置0.1uF電容（C1和C2），使編碼器信號去抖動。

將 C 點接地。

使用 USB 數據線將 Arduino 連接到您的計算機。

將以下代碼上傳到您的 Arduino。此代碼初始化旋轉編碼器，并在每次轉動編碼器時使用中斷來更新位置計數。

結果將打印到串行端口，以便您可以從串行監視器中讀取結果。

// Define the pins used for the encoder
const int encoderPinA = 10;
const int encoderPinB = 11;

// Variables to keep the current and last state
volatile int encoderPosCount = 0;
int lastEncoded = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  // Set encoder pins as input with pull-up resistors
  pinMode(encoderPinA, INPUT_PULLUP); 
  pinMode(encoderPinB, INPUT_PULLUP);

  // Attach interrupts to the encoder pins
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoderPinA), updateEncoder, CHANGE);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(encoderPinB), updateEncoder, CHANGE);
}

void loop() {
  static int lastReportedPos = -1; // Store the last reported position
  if (encoderPosCount != lastReportedPos) {
    Serial.print("Encoder Position: ");
    Serial.println(encoderPosCount);
    lastReportedPos = encoderPosCount;
  }
}

void updateEncoder() {
  int MSB = digitalRead(encoderPinA); // MSB = most significant bit
  int LSB = digitalRead(encoderPinB); // LSB = least significant bit

  int encoded = (MSB < < 1) | LSB; // Converting the 2 pin value to single number
  int sum  = (lastEncoded < < 2) | encoded; // Adding it to the previous encoded value

  if(sum == 0b1101 || sum == 0b0100 || sum == 0b0010 || sum == 0b1011) encoderPosCount++;
  if(sum == 0b1110 || sum == 0b0111 || sum == 0b0001 || sum == 0b1000) encoderPosCount--;

  lastEncoded = encoded; // Store this value for next time
}

上傳此代碼后，您可以以 9600 的波特率打開串行監視器，以查看編碼器的移動在旋轉時的變化。

如果編碼器值不穩定或未按預期變化，請根據原理圖仔細檢查接線，并確保電阻器和電容器正確放置以進行去抖動。
審核編輯：陳陳