利用STM32单片机通过中断方式实现旋转编码器计数

简介：
本项目介绍如何使用STM32单片机通过中断机制精确捕捉并计算旋转编码器信号的变化，以实现对旋转角度或速度的有效测量与控制。 STM32单片机是意法半导体公司推出的一种广泛应用在嵌入式系统设计中的32位微控制器系列。本段落将深入讲解如何利用STM32的中断功能实现旋转编码器计数，并结合OLED显示屏进行数值显示。 旋转编码器是一种广泛使用的传感器，用于检测机械运动的角度或位置变化。它通常有两个相位差为90度的输出信号A和B，以及一个可选的复位Z信号。通过分析这两个信号的变化情况，我们可以准确地确定其旋转方向和转动量。 为了使用STM32处理编码器的信号变化，首先需要配置两个输入捕获通道来对应于编码器产生的A和B信号。每当这些信号发生变化时，中断就会被触发，并且在相应的中断服务程序中记录下这种变化次数以计算出总的旋转计数。 1. **GPIO端口配置**：确保STM32的GPIO端口设置为输入模式，通常使用浮空输入功能。对于A和B信号，则需要开启对应的中断机制。 2. **NVIC（嵌套向量中断控制器）配置**：接下来要启用相关的中断源。这包括选择适当的中断通道、设定优先级以及使能特定的中断。 3. **TIM定时器设置**：在STM32中，通常使用定时器的输入捕获功能来捕捉编码器信号的变化边沿。需要选定合适的定时器（例如TIM2或TIM3），将其模式设为输入捕获，并将A和B信号对应到特定的通道上。同时配置中断触发条件如上升沿或下降沿。 4. **编写中断服务程序**：在该程序中，读取捕捉到的时间值以判断A与B信号的变化顺序。根据这种变化可以区分旋转的方向（正转或反转）。此外，在每次检测到信号改变时更新计数值。 5. **OLED显示屏显示配置**：为了展示计算出的计数结果，需要初始化OLED屏幕，包括设置I2C通信、定义显示参数等步骤。在每个新的计数值产生后将其写入屏幕上指定的位置。 6. **调试与优化**：实际应用中可能遇到编码器信号抖动的问题，可以通过软件滤波或者硬件延时来减少误触发的可能性。此外还可以通过改进中断响应速度以确保更高的计算精度和实时性。 基于STM32单片机的旋转编码器计数实现涉及到了硬件接口配置、中断处理机制设计、定时器操作以及数据显示等多个环节。合理的设计能够使得系统具有高精度与低延迟的特点，适用于各种需要位置检测反馈的应用场景，比如机器人技术、工业自动化设备和精密测量仪器等。