星空·体育中国官方网 如何读取速度编码器？ - 哔哩哔哩

一、前言

先前，借助实例代码，我们掌握了在 MicroPython 中借助 LQ Module 提供的 Encode AB 软件模块来获取电机转速编码器的读数，现在星空综合体育app下载，为了更深入地运用编码器，让我们从其基础物理信号层面来探究编码器运作的机制。因此，在汽车模型调试环节，有助于迅速找出问题，有助于更有效地设计控制系统，有助于更合理地挑选控制参数。

二、编码盘

电机尾部安装有速度传感器，将车辆模型颠倒过来，可以看见这些传感器。每个马达上的传感器都是一致的。中间的黑色圆柱形部件是磁铁，它随着电机转子一起转动。需要留意的是，由于电机前方配有变速齿轮组，因此电机转速低于车轮转速。该磁铁的磁极排列较为独特，其外层表面均匀分布着 N、S 磁极，交替出现。具体有多少对磁极，目前还不清楚。必须借助实际测量才能确定。圆形磁铁的两侧各安装了一个霍尔传感器，它们能将旋转磁铁引起的磁场波动转变为开关型电信号。信号出现的快慢与电机的运行速度直接相关。而且，两个霍尔传感器在空间上的摆放位置不一样。因此，它们产生的脉冲信号在时间上不会同步。例如，在磁铁当前旋转方向时，B路信号可能滞后于A路信号。当磁铁旋转方向相反时，B路信号则会领先A路信号。单片机可以通过分析两个信号的相位差来判断电机的旋转方向。现在我们借助示波器来观察这两路信号的情况。

三、编码盘波形

参照资料中的电路图，能够识别出三个编码盘的连接端口，这些端口虽然都是五线扁平插头，实际上仅利用了其中四条线缆。其中包含为编码器提供能量的电源线与地线，以及两条输出霍尔感应脉冲信号的单片机引脚。这三组引脚分别与单片机六个外部输入输出端口相连，当这些引脚上的信号形态发生改变时，将触发单片机内部中断处理并执行脉冲累加操作。下面使用示波器观察一个编码器两个输入脉冲信号。

运行先前编写的测试程序，驱动三个轮子进行旋转。把示波器的两个探针分别接到第二个编码器的两条信号线上。这两条线对应单片机的 P28 和 P29 接口。检测到这两条线路上的信号。发现它们都是相同频率的方波脉冲形态。A 路信号在相位上领先 B 路信号。它们之间的相位偏差并非九十度。大约在六十度附近。

调整软件周期能够使电机旋转方向改变，同时发现两条霍尔信号之间的相对位置也随之变动。蓝色信号的波峰有时出现在黄色信号之后，有时则出现在其之前。利用软件检测单位时间内的脉冲次数，能够推算出电机的运行速度。此外，分析两条信号的相对位置，可以判断出电机的旋转方向。一般情况下，电机转向取决于驱动信号电压的极性，所以多数时候星空体育平台官网入口，测量两个信号频率就足够了。

四、软件工作原理

现在来讲解一下 MicroPython 对外部信号频率的检测方法，对于 Python中软件类概念不熟悉的可以跳过这部分，在软件类初始化过程中，timer 创建了一个定时设备，通过为其设置回调操作，能够定时获取脉冲数量这个定时器中断周期一般设置为 0.1 秒，脉冲计数会记录在内部成员变量 count 里，接着清零，以便下一个 0.1 秒的计数，所以读取到的编码器速度数值，反映的是上一个 0.1 秒内的脉冲数量，这个数量与转速编码器的转动速率成正比关系。

另外要设置两个输入端口，用来获取编码器两个霍尔传感器的信号情况。值得注意的是，只用其中一条信号线就能让 IO 口触发中断。借助单片机的 IO 口中断功能，可以统计脉冲的次数。具体来说，选用第一条信号线，当它出现上升沿时就会触发中断，而中断处理程序是 Encoder Count 函数。在响应信号时，检测另一组霍尔电平状态，从而确定该组信号相位是领先还是滞后，随后对脉冲计数进行递增或递减操作。通过这种方式，计数数值的正负能够指示外部编码器的旋转方向。合理设定脉冲计数周期时长，例如设定为0.1秒，可以在速度测量和精度要求之间取得平衡。

※ 总  结 ※

本文阐述了三轮车电机速度传感器的运作机制。依据传感器输出脉冲的快慢，能够掌握电机的运行速度。参照传感器两条输出信号的先后顺序，能够明确电机的转动方向。相关的软件功能都在指定的学习范例程序 LQ Module 软件中的 Encoder 类里完成。借助电机传感器恰当运用，有助于实现车模移动的精准操控。

参考资料

清华大学自动化系科技营，以及智能机器人挑战赛，提供了学习方略，网址是：https://blog.csdn.net/zhuoqingjoking97298/article/details/140378536?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22140378536%22%2C%22source%22%3A%22zhuoqingjoking97298%22%7D

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