旋转编码器的原理和使用方法

一、基本原理

旋转编码器是一种机电装置，可将轴的角运动，转换为A/B两相相位偏差90°的脉冲信号，其中C是A/B信号的参考地

【1】根据A/B信号的相位关系可以获取正反转方向。

【2】通过脉冲的计数可以获取旋转的步进数量。

【3】根据脉冲在单位时间内的计数可以获取角速度。

另外旋转编码器的轴除了可以水平旋转运动，还可以进行上下运动，实现按键的功能。下图模块没有将这个功能引出。

 

工作电压：3.3V 或者 5V均可，由内部发光二极管和光电二极管的工作电压决定。

工作原理：旋转轴带动两组同轴栅格转盘，栅格转盘间存在一定的角度偏差，旋转的栅格会对发光二极管发出的光信号进行间断遮挡，从而使光敏二极管产生高低电平变化。因为两组栅格转盘存在一定的角度偏差，所以会产生两组相位90°偏差的A/B相信号。

遮挡的时候是高电平，反之则为低电平。

 

二、实测

测试连接图，3.3V供电，使用示波器测量A/B两个引脚的脉冲信号。

正转，黄色信号为A相，绿色信号为B相，A相领先B相90°相位。

反转黄色信号为A相，绿色信号为B相，B相领先A相90°相位。

 

三、编程算法

由实验可知：以A相信号作为采样时钟，判决B相在A相上升沿时刻的高低电平状态：

【1】正转

A = posedge

B = 0

【2】反转

A = posedge

B = 1

【3】旋转计数

A = posedge 或者 B = posedge

【4】旋转速度

单位时间内的旋转计数