器件：EC11编码器

1 序

  编码器型号为"黄海电子有限公司"的"EC11A-227"；参数特性和ALPS的EC11B区别不大，EC11A性能较好；

  出于图片规整考虑，本文截取ALPS的EC11B的datasheet来分析EC11A，推荐电路截取自"黄海电子"的"EC11B"；

2 编码原理

  EC11编码器为增量式编码器；由encoderA和encoderB两个光电传感器构成，光栅盘上的传感器位置相位差90度，通过脉冲计数；

  假设光栅盘转一圈时，光源亮灭半圈；那么光电传感器就产生一个方波信号，encoderA和encoderB产生的方波相位相差90度；

  [这里合成一张图，outputwave的触点图+顺时针波形图 + slidingNoise的触点抖动图+test circuit图]

  2.1 旋转方向

    顺时针方向：当encoderA为上升沿时，encoderB为低电平；当encoderA为下降沿时，encoderB为高电平；

          当encoderB为上升沿时，encoderA为高电平；当encoderB为下降沿时，encoderA为低电平；

    逆时针方向：当encoderA为上升沿时，encoderB为高电平；当encoderA为下降沿时，encoderB为低电平；

          当encoderB为上升沿时，encodeA为低电平；当encoderB为下降沿时，encoderA为高电平；

    总结：顺时针旋转>>往encoderA方向旋转>>所以时序图A方波先出现，B方波后出现>>现象如上；

         逆时针旋转>>往encoderB方向旋转>>所以时序图B方波先出现，A方波后出现>>现象如上；

         判断方向时配置encoderA或encoderB其中一个触发外部中断，另外一个搭配判断方向；

3 推荐电路

  

  推荐电路使用了RC滤波电路，硬件过滤了触点抖动，没有用示波器抓取波形，不过软件实测确实没有触点抖动；

  如果没有使用RC滤波电路，那么chattering触点抖动时间需要软件延时消除；

  3.1 RC滤波电路

    3.1.1 低通滤波

      电路：RC串联在电路中，Vin >> R >>C >>GND；Vout接在R与C之间；

      当Vin较低假设为100Hz时，电容阻抗Xc = 1/2πfC=160KΩ；所以Vin都从Vout出去；低频导通，几乎不衰减；

      当Vin为截止频率1600Hz时，电容阻抗Xc = 10KΩ；Vout=0.707Vin；Vout导通根号2，衰减1-根号2；

      当Vin较高为100KHz时，电容阻抗Xc = 1/2πfC=16Ω；所以Vin都从电容接地；高频几乎衰减完了；

    3.1.2 高通滤波

      电路：CR串联在电路中，Vin >> C >> R>>GND；Vout接在C与R之间；

      导通特性刚好和低通滤波反过来；

    3.1.3 截止频率

      作用：决定信号是否开始衰减的分界频率；计算公式为Fcutout = 1/( 2πRC )；

      公式：网友的截至频率推导：Xc=1/jωC = 1/2πfC = R；f = 1/2πRC；(这里也把j给去掉了；)

      角频率ω = 2πf；容抗Xc = 1/jωC ;  j是虚数单位，所以Xc自带了一个单位；

      在低通滤波中Vout = Vin( Xc/ (R+jXc) ) = Vin( R/(R+jR) ) = Vin(1/(1+j)); (这里电路中的Xc没有保留 j ？)

      Vout = Vin( 1/(1+j) )乘以共轭复数(1-j)/(1-j)，得到Vout = Vin( (1-j)/(1+1) )=Vin( (1-j)/2 );

      Vout =Vin( (1-j)/2 )取模，|Vout| = |Vin| 根号2/2 ≈0.707|Vin|

      Xc=1/jωC=1/2πfC   （把j去掉了？）

      ques：为什么在电容中，电流会领先于电压90度，先放着；

      ques：为什么截至频率可以作为信号衰减的分解频率呢？大概实测出来就是这么回事把；

      这怎么算呢？具体得拿本教材，老是有个j时有时没有的，搞不懂为什么这里保留,那里又没有；

4 软件编写

  配置encoderA为外部中断，上升沿下降沿都触发；于是encoderA产生边沿后就会进入中断函数；

  中断函数中，通过对旋转方向的判断来加声音或者减声音；中断函数退出前清个标志位；就完了；

  以上就是编码器的代码流程了，还是比较简单的；那可不可以配置成encodeB为外部中断呢？当然也是可以的；

查看代码

 /***
	ec11旋钮
	encode-A作为外部中断输入,encode-B作为方向判断;
	调用ec11的初始化函数初始化完之后就可以了;
	
	每次旋转ec11,自动触发外部中断,在中断函数中修改音量值;
	每次按下ec11,那边循坏读取的引脚值变化了,就视作按下按键;
***/
#ifndef BSP_ENCODE_H_
#define BSP_ENCODE_H_
 
#define GPIO_ENA_CLK_ENABLE    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE
#define ENA_GPIO               GPIOB
#define ENA_PIN                GPIO_PIN_0
 
#define GPIO_ENB_CLK_ENABLE    __HAL_RCC_GPIOC_CLK_ENABLE
#define ENB_GPIO               GPIOC
#define ENB_PIN                GPIO_PIN_5
 
#define EXTI_TRQn_encoder        EXTI0_IRQn     
#define EXTI_IRQHandler_encoder  EXTI0_IRQHandler
 
extern uint8_t  flag_scrollMaxPrint;
extern uint8_t  flag_scrollMinPrint;
 
void volumeMinimumPrint(void);
void volumeMaximumPrint(void);
void bsp_encode_Init();
 
#endif 
 
float* pCurrVolume = NULL;
uint8_t  flag_scrollMaxPrint = 0;
uint8_t  flag_scrollMinPrint = 0;
 
 
//[0] 静音; [1-100]声音范围
void EXTI_IRQHandler_encoder(void){
 
	float percentVol = 0;
	
	//CAE("IT:%x  ",__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(ENA_PIN));
 
	//如果面板锁定,旋转和按键都不执行;
	if(CurProduct->VideoOutput[0].key_1unlock==0){
		CAE("lock.");
		__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(ENA_PIN);
		return;
	}
 
	
	//开机时
	if( (CurProduct->IsPowOn) ){
		
		//挪动旋钮取消静音;
		if(CurProduct->VideoOutput[0].key_MuteFlag==TRUE){
			CurProduct->VideoOutput[0].key_MuteFlag = FALSE;
			CAE("M");
		}
 
		pCurrVolume = getChanneldBVolumeAddr(CurProduct->VideoOutput[0].key_volume0LINE1MSTR);
 
		if (HAL_GPIO_ReadPin(ENA_GPIO, ENA_PIN)){
			
			if (HAL_GPIO_ReadPin(ENB_GPIO, ENB_PIN)){ 
				(*pCurrVolume) = (*pCurrVolume) -1.25;
				CAE("+-");
			}
			else{
				(*pCurrVolume) = (*pCurrVolume) +1.25;
				CAE("++");
			}
		}
		else{
			if (HAL_GPIO_ReadPin(ENB_GPIO, ENB_PIN)){
				(*pCurrVolume) = (*pCurrVolume) +1.25;
				CAE("-+");
			}
			else{
				(*pCurrVolume) = (*pCurrVolume) -1.25;
				CAE("--");
			}
		}
			
		//旋钮最值打印;
		if (  ((*pCurrVolume) <1) || ((*pCurrVolume)>200) ){
			*pCurrVolume = 1;
			flag_scrollMinPrint = 1;
		}
		else if ((*pCurrVolume) >100){
			(*pCurrVolume) = 100;
			flag_scrollMaxPrint = 1;
		}
 
		CAE("*pCurrVolume %f",(*pCurrVolume));
		CurProduct->SaveEEP_tick = 10; 
 
	}
 
	__HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(ENA_PIN);
	
}
 
void bsp_encode_Init(){
 
	CAE("bsp_encode_Init() ");
	GPIO_ENA_CLK_ENABLE();
	GPIO_ENB_CLK_ENABLE();
 
	//下降沿触发, 这种通过边沿触发的都默认是nopull模式吗?
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
	GPIO_InitStruct.Pin = ENA_PIN;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING; 
	GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; 			
	HAL_GPIO_Init(ENA_GPIO, &GPIO_InitStruct);
 
	GPIO_InitStruct.Pin = ENB_PIN;
	GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
	HAL_GPIO_Init(ENB_GPIO, &GPIO_InitStruct);
 
	// EXTI线配置
	//文文这里有个exti线的配置的,但是这个没有也能跑先放着;
 
	//使能中断
	HAL_NVIC_SetPriority(EXTI_TRQn_encoder, 2, 1);
	HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI_TRQn_encoder);
 
}

5 规格特性

  EC11A额定电压为5V；最大额定电流10mA；绝缘阻抗在250V DC时，为100MΩ以上；耐电压300V持续1min，绝缘良好；

  EC11A旋转寿命可达旋转20000周；

  编码器还提供了一个self return switch自复位按键，还原的bounce回弹时间最大2ms；

6 小结

  有的现象就是这么回事，总结出来就行了，至于因果关联性，许多现象不具备因果关联性；

  这个编码器的数据手册主要需要看什么呢？

  前面是产品线系列product Line和尺寸dimensions；然后是各系列的电气特性，主要是使用寿命，工作温度，绝缘特性；

  需要看的就是后面的波形时序，和"黄海电子"规格书的推荐电路了；

  关于滤波电路的相关电分定义先放着；