STM32正交编码模式是一种用于处理增量式编码器信号的方法，通过该模式可实现对电机位置和速度的精确控制。
STM32正交编码模式是该微控制器在处理来自编码器的输入信号时的一项高级功能，主要用于精确测量旋转机械运动的各种参数，包括转动方向、角速度、加速度、速度以及角度等信息。此模式利用了STM32内置的定时器功能来高效解析由编码器产生的正交（Quadrature）信号。
正交编码器是一种常见的位置和速度传感器，它产生两个相位差为90度的输出信号，通常标记为A和B相。通过分析这两个信号之间的相对极性变化可以确定旋转的方向，并且可以通过计算它们的时间差异来得出旋转的速度。结合STM32定时器高级功能的应用，则能够进一步实现高精度的运动控制。
1. **正交编码模式的工作原理**：
在STM32中，通常使用TIMx的输入捕获单元（IC）接收来自编码器A相和B相信号的变化信号。当这些信号发生变化时，TIMx IC通道会捕捉到边缘变化并记录下时间戳。
- A相和B相的时间差可以用于判断电机旋转的方向，并通过计算相邻周期之间的差异来得出角速度。
2. **配置过程**：
选择一个支持正交编码模式的定时器（如TIM2, TIM5等）并启用其时钟；然后，设置输入捕获通道将A相和B相信号连接到指定引脚上，并设定正确的极性和滤波参数。
- 设置定时器工作在计数模式下，根据编码器分辨率调整预分频值及自动装载寄存器的数值。
- 启动编码器接口并选择合适的计数模式（如正常或四倍速），同时配置相应的中断请求。
3. **数据处理**：
当A相和B相信号边沿被捕捉到时，定时器会触发一次中断。在中断服务程序中读取捕获寄存器的值，并计算当前的位置与速度。
- 为了确定角速度，需要连续捕捉多个周期并测量两个相邻脉冲之间的时间差；然后除以预设时间单位得到结果。
- 角度则根据编码器分辨率及已知初始位置来推算。
4. **应用**：
正交编码模式广泛应用于工业自动化、机器人控制以及伺服驱动等领域，提供实时且高精度的运动控制系统支持。通过与PID控制器结合使用，则可以实现闭环系统以达到精确的位置、速度和力矩控制效果。
总之，STM32的正交编码模式是用于精密运动控制的关键技术之一，它能够充分利用硬件资源从而提高系统的响应效率及准确性。了解其工作原理以及配置方法有助于开发者更好地设计并优化基于STM32平台上的各种编码器应用系统。
5星
