MPLAB® Code Configurator and Encoder

Views: 1410


Еще раз про энкодер…

Для некоторых приложений очень удобно и экономически выгодно, для настройки и управления использовать энкодер. Такие энкодеры имеют строенную тактовую кнопку которую можно применить для выбора режимов работы устройства. В настоящей статье пойдет речь об энкодерах формирующих код “Грея”. Их формируемая последовательность несколько отличается от классической.

Принцип обработки данных с такого энкодера прост. Вся работа происходит по прерываниях формируемых с портов микроконтроллера к которому он подключен. Мы должны иметь данные с текущего прерывания и с предыдущего. Обрабатывать данные когда состояния контактов R и L при этом вращение в “право” (условно) когда предыдущие флаги имеют высокий уровень, вращение “влево” когда предыдущее прерывание в право низкий, а влево высокий.

Подключение энкодера:

 Подключение выполним к портам которые имеют свойства формировать прерывание по изменению состояния. Их можно выбрать из таблицы описания ног микроконтроллера. Для PIC16F1509 выглядит так:

В колонке Interrupt где стоит символ IOC напротив вывода можно использовать для работы с энкодером, дополнительно необходимо обратить внимание на колонку Pull-up. На понадобятся включение подтягивающих резисторов, для формирования на входах высокого уровня сигнала, когда контакты энкодера находятся в неактивном состоянии.

Создадим проект с использованием MPLAB® Code Configurator.

Работу начнем стандартно после окончания работы мастера мы должны получить пустой проект:

Запустим MPLAB® Code Configurator:

Нас интересуют конфигурация выводов, выберем

В менеджере пинов отметим порты RD4/RB5/RB6 что будем использовать как входы:

В окне Модуль пинов настроим свойства, обратите внимание на включение подтягивающих резисторов WPU, а также тип прерывания, новые микроконтроллеры  позволяют выбирать положительное или отрицательное событие или любое, но старые серии различают просто прерывание по входу и тип необходимо определять дополнительно. Но с целью универсальности применим тип “любой”, чтобы проект можно было использовать на любом микроконтроллере.

Выполним генерацию:

Наш проект получит следующие файлы:

Откроем файл pin_manager.c МСС выполнил полностью настройку портов и прерываний

    /**
    IOCx registers
    */
    // interrupt on change for group IOCBF - flag
    IOCBFbits.IOCBF4 = 0;
    IOCBFbits.IOCBF5 = 0;
    IOCBFbits.IOCBF6 = 0;
    // interrupt on change for group IOCBN - negative
    IOCBNbits.IOCBN4 = 1;
    IOCBNbits.IOCBN5 = 1;
    IOCBNbits.IOCBN6 = 1;
    // interrupt on change for group IOCBP - positive
    IOCBPbits.IOCBP4 = 1;
    IOCBPbits.IOCBP5 = 1;
    IOCBPbits.IOCBP6 = 1;

    // register default IOC callback functions at runtime; use these methods to register a custom function
    IOCBF4_SetInterruptHandler(IOCBF4_DefaultInterruptHandler);
    IOCBF5_SetInterruptHandler(IOCBF5_DefaultInterruptHandler);
    IOCBF6_SetInterruptHandler(IOCBF6_DefaultInterruptHandler);
   
    // Enable IOCI interrupt 
    INTCONbits.IOCIE = 1;

Он так-же предлагает обработку этих прерываний, по каждому выводу отдельно, но у нас эти функции использовать нет необходимости. Саму обработку прерываний мы можем как обычно видеть в файле interrupt_manager.c

void interrupt INTERRUPT_InterruptManager (void)
{
    // interrupt handler
    if(INTCONbits.IOCIE == 1 && INTCONbits.IOCIF == 1)
    {
        PIN_MANAGER_IOC();
    }
    else
    {
        //Unhandled Interrupt
    }
}

Для удобства опишем порты подключения энкодера в файле pin_manager.c:

#include "../mcc_generated_files/mcc.h" // значение тактовой
//#define FCY _XTAL_FREQ/2                // для макросов задержки



//------------------------------------------------------------------------------
// для функции энкодера
bool DIRLp, DIRRp, FMINUS, FPLUS, FBUTTON, FBUTTON1;     // флаги направления вращения 

/*таймер определения двойного нажатия кнопки энкодкра*/
int timeeREPEAT;                            // таймер повторного нажатия
int click_counter;                          // счетчик нажатий кнопки

/*описание выводов энкодера*/
#define DIRR    PORTBbits.RB5  // 
#define DIRL    PORTBbits.RB6  //
#define BUTTON  PORTBbits.RB4  //

#define CONBUT 50              //константа задержки последовательности нажатия кнопки

//------------------------------------------------------------------------------

Для обработки энкодера изменим функцию PIN_MANAGER_IOC, добавим строки:

//------------------------------------------------------------------------------
bool SDIRR, SDIRL, SENB;  // описание флагов

    __delay_us(200);
    SDIRR=DIRR;  // сосчитать положение энкодера
    SDIRL=DIRL;

    // для вращения сравниваем настоящее состотояние с предыдущим
    // (код Грея)
    if(!SDIRR && !SDIRL && DIRRp && DIRLp)
    {
        FPLUS=1;     // признак вращения вправо
    }
    else if(!SDIRR && !SDIRL && !DIRRp && DIRLp)
    {
        FMINUS=1;     // признак вращения влево
    }
    else if(!BUTTON)// обработка нажатия кнопки
    {
        __delay_ms(10); // подавление дребезга
        SENB=BUTTON;
        if(!BUTTON && !timeeREPEAT)
        {
            FBUTTON1=1;        // признак нажатия кнопки энкодера
            timeeREPEAT=CONBUT;     // инициализация таймера
            click_counter=0;//
        }
        else if(!SENB && timeeREPEAT)
        {
            click_counter++; // подсчитываем количество нажатий
            timeeREPEAT=CONBUT;      // инициализация таймера
        }
    }

    DIRRp=SDIRR;     // запомнить предыдущее состояние
    DIRLp=SDIRL;

    // Clear the flag
    INTCONbits.IOCIF=0;

При возникновении прерываний, запомним состояние входов (__delay_us(200); необходим для предварительного фильтрации звона механики). Далее выполняем логическую определения направления вращения энкодера:

    if(!SDIRR && !SDIRL && DIRRp && DIRLp)
    {
        FPLUS=1;     // признак вращения вправо
    }
    else if(!SDIRR && !SDIRL && !DIRRp && DIRLp)
    {
        FMINUS=1;     // признак вращения влево
    }

Для энкодера с “обычным” кодированием, вариант определения направления:

    // для вращения сравниваем настоящее состотояние с предыдущим
//    if(!SDIRR && !SDIRL && DIRRp && DIRLp)     // (код Грея)
    if(SDIRR && SDIRL && !DIRRp && DIRLp)       // (обычный режим)
    {
        FPLUS=1;        // признак вращения вправо
    }
//    else if(!SDIRR && !SDIRL && !DIRRp && DIRLp)     // (код Грея)
    else if(!SDIRR && !SDIRL && !DIRRp && DIRLp)    // (обычный режим)
    {
        FMINUS=1;       // признак вращения влево
    }

По окончанию прерываний необходимо запомнить текущее состояние флагов:

    DIRRp=SDIRR;     // запомнить предыдущее состояние
    DIRLp=SDIRL;

На этом было бы все если бы все ограничивалось энкодерами без тактовой кнопки. Для управления тактовой кнопкой добавим не только функцию контроля нажатия кнопки, но и счетчик нажатий, это может быть удобно для организации много уровненных функций. Для контроля обработки нажатий кнопки нам потребуется ввести дополнительную задержку в 10 мС для подавления дребезга. Для подсчета нажатий необходимо будет воспользоваться таймером, для определения времени в котором определяется функция нажатия кнопки.

Логика работы проста, нажимается кнопка, инициализация таймера, пока идет отсчет времени, если следующее нажатие происходит до окончания работы таймера, то выполняется подсчет нажатий, если таймер “отработал” формируется флаг нажатия кнопки и пользователь может определить количество выполненных нажатий.

Перейдем в МСС. Для настройки функций таймера надо определиться с системным генератором (что мы не сделали в начале):

Выберем внутренний генератор, тактовая 16 мГц. Настроим таймер 0 для формирования временных интервалов:

Настроим таймер на период 10 мС, для этого выберем делитель 1:256, синхронизацию от системного генератора FOSC/4, зададим в окне периода таймера 10 mc, реально получим 9.984 mc. Установим опцию активировать прерывание от таймера. Выполним генерацию кода:

В функцию INTERRUPT_InterruptManager (файл interrupt_manager.c) будет добавлен блок для таймера:

void interrupt INTERRUPT_InterruptManager (void)
{
    // interrupt handler
    if(INTCONbits.TMR0IE == 1 && INTCONbits.TMR0IF == 1)
    {
        TMR0_ISR();
    }
    else if(INTCONbits.IOCIE == 1 && INTCONbits.IOCIF == 1)
    {
        PIN_MANAGER_IOC();
    }
    else
    {
        //Unhandled Interrupt
    }
}

В функцию TMR0_ISR(); добавим обработку нашего таймера:

void TMR0_ISR(void)
{

    // Clear the TMR0 interrupt flag
    INTCONbits.TMR0IF = 0;

    TMR0 = timer0ReloadVal;

    if(TMR0_InterruptHandler)
    {
        TMR0_InterruptHandler();
    }

    // add your TMR0 interrupt custom code
    //--------------------------------------------------------------------------
    if(timeeREPEAT)timeeREPEAT--;   // обработка таймера
    else if(FBUTTON1)
    {
        FBUTTON1=0;
        FBUTTON=1; // установить флаг нажатие кнопки
    }
    //--------------------------------------------------------------------------
}

Не забудьте, что-бы переменные из файла pin_manager.c были доступны в файле tmr0.c их надо описать как внешние. В файле pin_manager.h добавьте строки:

#include "stdbool.h"        // для определения булевых функций

//------------------------------------------------------------------------------
// для функции энкодера
extern bool FMINUS, FPLUS, FBUTTON, FBUTTON1;     // флаги направления вращения 

/*таймер определения двойного нажатия кнопки энкодкра*/
extern int timeeREPEAT;                            // таймер повторного нажатия
extern int click_counter;                          // счетчик нажатий кнопки
//------------------------------------------------------------------------------

И подключите его к файлу tmr0.c добавив в заголовок:

#include "pin_manager.h"

Имея в своём распоряжении флаги вращение в право FPLUS, вращение влево FMINUS. нажатие кнопки FBUTTON, а также счетчик нажатий click_counter, можно строить разнообразные системы управления на энкодере.

Пример функции получения данных с энкодера может такой:

//------------------------------------------------------------------------------
void Encoder (void) // обработка параметра энкодером
{
    // контроль вращения энкодера
    if(FPLUS)
    {
        FPLUS=0;    // сбросить флаг
        if(value<30000) value++;    // увеличить параметр
    }
    else if(FMINUS)
    {
        FMINUS=0;   //сбросить флаг
        if(value>-30000)value--;    // уменьшить параметр
    }
    else if(FBUTTON) // функции кнопки
    {
        if(!click_counter)          // для 1 клика
        {

            value=0;                // установить парметрв ноль

        }
        else if(click_counter==1)   // для двойного клика
        {
            value=10;               //.................
        }
        else if(click_counter==2)   // для тройного
        {
            value=10;
        }
//        else if(click_counter==3) // 4 клика
//        {
//
//        }
//        else if(click_counter==4) value=40;
//        else if(click_counter==5) value=50;
        FBUTTON=0;
    }
}
//------------------------------------------------------------------------------

Проект для тестирования

Значок

MPLAB® Code Configurator and Encoder 317.13 KB 115 downloads

Пример создания кода для управления функциями...



Это может быть интересно


  • WiFi ESP8266 – AT команды связанные с функцией TCP/IP (v.1.6.1)WiFi ESP8266 – AT команды связанные с функцией TCP/IP (v.1.6.1)
    Views: 5016 AT команды связанные с функцией TCP/IP В этом разделе описаны команды которые позволяют устанавливать соединения между серверами и клиентами в сети. Приведено описание команд и примеры их выполнения. …
  • Простой цифровой вольтметр ch-c3200Простой цифровой вольтметр ch-c3200
    Views: 2494 В этой статье рассмотрен пример создания простого вольтметра постоянного тока на основе печатной платы ch-c0030pcb, а при возможности использования внешнего делителя и вольтметр переменного тока. Дан краткий принцип …
  • Счетчики посетителейСчетчики посетителей
    Views: 1263 Вас сосчитали!? или счетчики посетителей.   Для чего нужны счетчики посетителей? Какие они бывают? ТОРГОВЛЯ. Подсчитайте, сколько ваш магазин посещает человек за день. Кок много человек приходит утром, какое …
  • LED модуль P10 (1R) V706ALED модуль P10 (1R) V706A
    Views: 7664 Это еще одно чудо от китайского брата. Это монохромные матрицы, называются они P10 (1R) V706A, ну типа  R-красные, но не верьте паяют светики и зеленые и синие, в общем …
  • Стабилизатор тока для светодиодов SN3350Стабилизатор тока для светодиодов SN3350
    Views: 2590 SN3350 ближайший аналог ZXLD1350 Как собрать готовый вариант, читайте во второй части – http://catcatcat.d-lan.dp.ua/stabilizator-toka-na-sn3350-chast-2/ 40V  драйвер светодиодов с внутренним ключом  SN3350 – импульсный понижающий преобразователь, разработанный для того, чтобы эффективно управлять одним или …
  • VU Meter Tower ARTVU Meter Tower ART
    Views: 1600 Стерео индикатор уровня аудио сигнала. Компактность и удобство проектирования устройств на светодиодах WS2812B, а также легкость реализации алгоритма родило идею созданию своей конструкции. В этом проекте я предоставлю …
  • AD9833 – Programmable Waveform GeneratorAD9833 – Programmable Waveform Generator
    Views: 2797 Простой генератор звуковых частот на AD9833. Для тестирования БПФ в светомузыке мне нужен был генератор звуковых частот. Я  использовал советский Г3-112, но он себя давно изжил.  Все думал купить …
  • ch-4000 – универсальная печатная платаch-4000 – универсальная печатная плата
    Views: 997 На смену устаревшей плате ch-3000, пришла новая ch-4000. Плату уже можно приобрести в магазине Ворон. Схема. Плата позволяет создавать таймеры, часы реального времени, регуляторы температуры, регуляторы влажности, вольтметры, …
  • Проект с использованием MCC часть 05Проект с использованием MCC часть 05
    Views: 1893 Эту часть назовем так как избавься от delay, там где а это реально не надо. Для это нам потребуется научиться использовать прерывания и работать с таймерами. Что такое …
  • Проект с использованием MCC часть 15Проект с использованием MCC часть 15
    Views: 1503 EUSART – Универсальный асинхронный приёмопередатчик (УАПП, англ. Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, UART) — узел вычислительных устройств, предназначенный для организации связи с другими цифровыми устройствами. … читать на вики. Внесем изменения в нашу схему, …



Поделись этим!

Catcatcat

catcatcat

Development of embedded systems based on Microchip microcontrollers.

Продолжайте читать

НазадДалее