STM32标准库之编码器接口示例代码

编码器接口测速

Encoder.c

#include "stm32f10x.h" // Device header /** * 函 数：编码器初始化 * 参 数：无 * 返 回 值：无 */ void Encoder_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //开启TIM3的时钟 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); //开启GPIOA的时钟 /*GPIO初始化*/ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure); //将PA6和PA7引脚初始化为上拉输入 /*时基单元初始化*/ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 65536 - 1; //计数周期，即ARR的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 1 - 1; //预分频器，即PSC的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到 TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM3的时基单元 /*输入捕获初始化*/ TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure; //定义结构体变量 TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure); //结构体初始化，若结构体没有完整赋值 //则最好执行此函数，给结构体所有成员都赋一个默认值 //避免结构体初值不确定的问题 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_1; //选择配置定时器通道1 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动 TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道 TIM_ICInitStructure.TIM_Channel = TIM_Channel_2; //选择配置定时器通道2 TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 0xF; //输入滤波器参数，可以过滤信号抖动 TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure); //将结构体变量交给TIM_ICInit，配置TIM3的输入捕获通道 /*编码器接口配置*/ TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12, TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising); //配置编码器模式以及两个输入通道是否反相 //注意此时参数的Rising和Falling已经不代表上升沿和下降沿了，而是代表是否反相 //此函数必须在输入捕获初始化之后进行，否则输入捕获的配置会覆盖此函数的部分配置 /*TIM使能*/ TIM_Cmd(TIM3, ENABLE); //使能TIM3，定时器开始运行 } /** * 函 数：获取编码器的增量值 * 参 数：无 * 返 回 值：自上此调用此函数后，编码器的增量值 */ int16_t Encoder_Get(void) { /*使用Temp变量作为中继，目的是返回CNT后将其清零*/ int16_t Temp; Temp = TIM_GetCounter(TIM3); TIM_SetCounter(TIM3, 0); return Temp; }

main.c

#include "stm32f10x.h" // Device header #include "Delay.h" #include "OLED.h" #include "Timer.h" #include "Encoder.h" int16_t Speed; //定义速度变量 int main(void) { /*模块初始化*/ OLED_Init(); //OLED初始化 Timer_Init(); //定时器初始化 Encoder_Init(); //编码器初始化 /*显示静态字符串*/ OLED_ShowString(1, 1, "Speed:"); //1行1列显示字符串Speed: while (1) { OLED_ShowSignedNum(1, 7, Speed, 5); //不断刷新显示编码器测得的最新速度 } } /** * 函 数：TIM2中断函数 * 参 数：无 * 返 回 值：无 * 注意事项：此函数为中断函数，无需调用，中断触发后自动执行 * 函数名为预留的指定名称，可以从启动文件复制 * 请确保函数名正确，不能有任何差异，否则中断函数将不能进入 */ void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET) //判断是否是TIM2的更新事件触发的中断 { Speed = Encoder_Get(); //每隔固定时间段读取一次编码器计数增量值，即为速度值 TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); //清除TIM2更新事件的中断标志位 //中断标志位必须清除 //否则中断将连续不断地触发，导致主程序卡死 } }

Timer.c

#include "stm32f10x.h" // Device header /** * 函 数：定时中断初始化 * 参 数：无 * 返 回 值：无 */ void Timer_Init(void) { /*开启时钟*/ RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //开启TIM2的时钟 /*配置时钟源*/ TIM_InternalClockConfig(TIM2); //选择TIM2为内部时钟，若不调用此函数，TIM默认也为内部时钟 /*时基单元初始化*/ TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure; //定义结构体变量 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision = TIM_CKD_DIV1; //时钟分频，选择不分频，此参数用于配置滤波器时钟，不影响时基单元功能 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up; //计数器模式，选择向上计数 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period = 10000 - 1; //计数周期，即ARR的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler = 7200 - 1; //预分频器，即PSC的值 TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_RepetitionCounter = 0; //重复计数器，高级定时器才会用到 TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseInitStructure); //将结构体变量交给TIM_TimeBaseInit，配置TIM2的时基单元 /*中断输出配置*/ TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update); //清除定时器更新标志位 //TIM_TimeBaseInit函数末尾，手动产生了更新事件 //若不清除此标志位，则开启中断后，会立刻进入一次中断 //如果不介意此问题，则不清除此标志位也可 TIM_ITConfig(TIM2, TIM_IT_Update, ENABLE); //开启TIM2的更新中断 /*NVIC中断分组*/ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2); //配置NVIC为分组2 //即抢占优先级范围：0~3，响应优先级范围：0~3 //此分组配置在整个工程中仅需调用一次 //若有多个中断，可以把此代码放在main函数内，while循环之前 //若调用多次配置分组的代码，则后执行的配置会覆盖先执行的配置 /*NVIC配置*/ NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure; //定义结构体变量 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn; //选择配置NVIC的TIM2线 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //指定NVIC线路使能 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 2; //指定NVIC线路的抢占优先级为2 NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 1; //指定NVIC线路的响应优先级为1 NVIC_Init(&NVIC_InitStructure); //将结构体变量交给NVIC_Init，配置NVIC外设 /*TIM使能*/ TIM_Cmd(TIM2, ENABLE); //使能TIM2，定时器开始运行 } /* 定时器中断函数，可以复制到使用它的地方 void TIM2_IRQHandler(void) { if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) == SET) { TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update); } } */

OLED.c

#include "stm32f10x.h" #include "OLED_Font.h" /*引脚配置*/ #define OLED_W_SCL(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_8, (BitAction)(x)) #define OLED_W_SDA(x) GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, (BitAction)(x)) /*引脚初始化*/ void OLED_I2C_Init(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); OLED_W_SCL(1); OLED_W_SDA(1); } /** * @brief I2C开始 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_I2C_Start(void) { OLED_W_SDA(1); OLED_W_SCL(1); OLED_W_SDA(0); OLED_W_SCL(0); } /** * @brief I2C停止 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_I2C_Stop(void) { OLED_W_SDA(0); OLED_W_SCL(1); OLED_W_SDA(1); } /** * @brief I2C发送一个字节 * @param Byte 要发送的一个字节 * @retval 无 */ void OLED_I2C_SendByte(uint8_t Byte) { uint8_t i; for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_W_SDA(!!(Byte & (0x80 >> i))); OLED_W_SCL(1); OLED_W_SCL(0); } OLED_W_SCL(1); //额外的一个时钟，不处理应答信号 OLED_W_SCL(0); } /** * @brief OLED写命令 * @param Command 要写入的命令 * @retval 无 */ void OLED_WriteCommand(uint8_t Command) { OLED_I2C_Start(); OLED_I2C_SendByte(0x78); //从机地址 OLED_I2C_SendByte(0x00); //写命令 OLED_I2C_SendByte(Command); OLED_I2C_Stop(); } /** * @brief OLED写数据 * @param Data 要写入的数据 * @retval 无 */ void OLED_WriteData(uint8_t Data) { OLED_I2C_Start(); OLED_I2C_SendByte(0x78); //从机地址 OLED_I2C_SendByte(0x40); //写数据 OLED_I2C_SendByte(Data); OLED_I2C_Stop(); } /** * @brief OLED设置光标位置 * @param Y 以左上角为原点，向下方向的坐标，范围：0~7 * @param X 以左上角为原点，向右方向的坐标，范围：0~127 * @retval 无 */ void OLED_SetCursor(uint8_t Y, uint8_t X) { OLED_WriteCommand(0xB0 | Y); //设置Y位置 OLED_WriteCommand(0x10 | ((X & 0xF0) >> 4)); //设置X位置高4位 OLED_WriteCommand(0x00 | (X & 0x0F)); //设置X位置低4位 } /** * @brief OLED清屏 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_Clear(void) { uint8_t i, j; for (j = 0; j < 8; j++) { OLED_SetCursor(j, 0); for(i = 0; i < 128; i++) { OLED_WriteData(0x00); } } } /** * @brief OLED显示一个字符 * @param Line 行位置，范围：1~4 * @param Column 列位置，范围：1~16 * @param Char 要显示的一个字符，范围：ASCII可见字符 * @retval 无 */ void OLED_ShowChar(uint8_t Line, uint8_t Column, char Char) { uint8_t i; OLED_SetCursor((Line - 1) * 2, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在上半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i]); //显示上半部分内容 } OLED_SetCursor((Line - 1) * 2 + 1, (Column - 1) * 8); //设置光标位置在下半部分 for (i = 0; i < 8; i++) { OLED_WriteData(OLED_F8x16[Char - ' '][i + 8]); //显示下半部分内容 } } /** * @brief OLED显示字符串 * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param String 要显示的字符串，范围：ASCII可见字符 * @retval 无 */ void OLED_ShowString(uint8_t Line, uint8_t Column, char *String) { uint8_t i; for (i = 0; String[i] != '\0'; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, String[i]); } } /** * @brief OLED次方函数 * @retval 返回值等于X的Y次方 */ uint32_t OLED_Pow(uint32_t X, uint32_t Y) { uint32_t Result = 1; while (Y--) { Result *= X; } return Result; } /** * @brief OLED显示数字（十进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~4294967295 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10 * @retval 无 */ void OLED_ShowNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); } } /** * @brief OLED显示数字（十进制，带符号数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：-2147483648~2147483647 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~10 * @retval 无 */ void OLED_ShowSignedNum(uint8_t Line, uint8_t Column, int32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; uint32_t Number1; if (Number >= 0) { OLED_ShowChar(Line, Column, '+'); Number1 = Number; } else { OLED_ShowChar(Line, Column, '-'); Number1 = -Number; } for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i + 1, Number1 / OLED_Pow(10, Length - i - 1) % 10 + '0'); } } /** * @brief OLED显示数字（十六进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFFFFFF * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~8 * @retval 无 */ void OLED_ShowHexNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i, SingleNumber; for (i = 0; i < Length; i++) { SingleNumber = Number / OLED_Pow(16, Length - i - 1) % 16; if (SingleNumber < 10) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber + '0'); } else { OLED_ShowChar(Line, Column + i, SingleNumber - 10 + 'A'); } } } /** * @brief OLED显示数字（二进制，正数） * @param Line 起始行位置，范围：1~4 * @param Column 起始列位置，范围：1~16 * @param Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111 * @param Length 要显示数字的长度，范围：1~16 * @retval 无 */ void OLED_ShowBinNum(uint8_t Line, uint8_t Column, uint32_t Number, uint8_t Length) { uint8_t i; for (i = 0; i < Length; i++) { OLED_ShowChar(Line, Column + i, Number / OLED_Pow(2, Length - i - 1) % 2 + '0'); } } /** * @brief OLED初始化 * @param 无 * @retval 无 */ void OLED_Init(void) { uint32_t i, j; for (i = 0; i < 1000; i++) //上电延时 { for (j = 0; j < 1000; j++); } OLED_I2C_Init(); //端口初始化 OLED_WriteCommand(0xAE); //关闭显示 OLED_WriteCommand(0xD5); //设置显示时钟分频比/振荡器频率 OLED_WriteCommand(0x80); OLED_WriteCommand(0xA8); //设置多路复用率 OLED_WriteCommand(0x3F); OLED_WriteCommand(0xD3); //设置显示偏移 OLED_WriteCommand(0x00); OLED_WriteCommand(0x40); //设置显示开始行 OLED_WriteCommand(0xA1); //设置左右方向，0xA1正常 0xA0左右反置 OLED_WriteCommand(0xC8); //设置上下方向，0xC8正常 0xC0上下反置 OLED_WriteCommand(0xDA); //设置COM引脚硬件配置 OLED_WriteCommand(0x12); OLED_WriteCommand(0x81); //设置对比度控制 OLED_WriteCommand(0xCF); OLED_WriteCommand(0xD9); //设置预充电周期 OLED_WriteCommand(0xF1); OLED_WriteCommand(0xDB); //设置VCOMH取消选择级别 OLED_WriteCommand(0x30); OLED_WriteCommand(0xA4); //设置整个显示打开/关闭 OLED_WriteCommand(0xA6); //设置正常/倒转显示 OLED_WriteCommand(0x8D); //设置充电泵 OLED_WriteCommand(0x14); OLED_WriteCommand(0xAF); //开启显示 OLED_Clear(); //OLED清屏 }