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10 定时器输入实验

up的视频讲解

先用两路相位判断编码器方向，再用捕获值测量两次边沿之间的时间。

up视频里的正交编码实验代码: 👣正交编码实验代码

up视频里的输入捕获实验代码: 👣输入捕获实验代码

1 🔃定时器正交编码实验​

1.1 实验连接​

编码器 A、B 两路分别连接 PA8、PA9，电源与地按图连接。

编码器 A、B 两路分别连接 PA8、PA9，电源与地按图连接。
编码器 A、B 两路分别连接 PA8、PA9，电源与地按图连接。

1.2 实验原理​

编码器内部的两组开关交替动作，形成有相位差的 A、B 信号。两路的变化先后，包含了旋转方向的信息。

先看两路的默认上拉与开关连接。
先看两路的默认上拉与开关连接。

按照图中方向，一个周期的状态依次为 11 → 01 → 00 → 10 → 11；反方向则按相反顺序变化。不能只数其中一路的脉冲，还要结合另一路的状态判断方向。

对照每一次边沿，跟踪 A、B 组成的两位状态。
对照每一次边沿，跟踪 A、B 组成的两位状态。
编码器模式计数依据
TI12两路边沿参与计数，一个完整信号周期可产生四次计数
TI1一路触发计数，另一路辅助判断方向
TI2与 TI1 对应，交换参与触发的输入通路
模式决定哪些边沿计数，计数值再供程序读取。
模式决定哪些边沿计数，计数值再供程序读取。

1.3 CubeMX配置​

CubeMX配置
CubeMX配置

1.4 实验代码​

全局​

main()​

HAL_TIM_Encoder_Start(&htim1,TIM_CHANNEL_ALL);

uint16_t counter = 0;

while(1)里面​

counter =__HAL_TIM_GET_COUNTER(&htim1);
if(counter == 2)
{
  //LED1
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,1);//黄灯亮
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,0);//红灯灭	
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,1);//蓝灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,1);//绿灯灭
}
else if(counter ==4)
{
  //LED2
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,0);//黄灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,1);//红灯灭	
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,1);//蓝灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,1);//绿灯灭
}
else if(counter == 6)
{
  //LED3
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,0);//黄灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,0);//红灯灭	
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,0);//蓝灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,1);//绿灯灭
}
else if(counter == 8)
{
  //LED4
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,0);//黄灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,0);//红灯灭	
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,1);//蓝灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,0);//绿灯灭
}
else{
  //LED关闭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_1,0);//黄灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOA,GPIO_PIN_2,0);//红灯灭	
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_8,1);//蓝灯灭
  HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_9,1);//绿灯灭
}

2 🔃定时器输入捕获实验​

2.1 实验连接​

编码器 A 路连接 PA8，串口发送引脚 PA9 连接 CH340 的 RXD，用于观察捕获结果。

编码器 A 路连接 PA8，串口发送引脚 PA9 连接 CH340 的 RXD，用于观察捕获结果。
编码器 A 路连接 PA8，串口发送引脚 PA9 连接 CH340 的 RXD，用于观察捕获结果。

2.2 实验原理​

把输入配置为下降沿捕获后，每出现一个下降沿，硬件便把当前 CNT 值保存到 CCR。程序在捕获回调中读取并记录它。

两次边沿对应两次锁存，时间差来自两次捕获值之差。
两次边沿对应两次锁存，时间差来自两次捕获值之差。

先计算一个计数间隔，再乘以经过的计数数量：

计数间隔 = (PSC + 1) ÷ 定时器输入时钟
两次边沿间隔 = 经过的计数数量 × 计数间隔

从输入时钟、预分频到计数间隔，逐步完成时间换算。
从输入时钟、预分频到计数间隔，逐步完成时间换算。

读程序时，分别找到第一次记录、第二次记录与结果输出的位置。定时器存在计数范围，跨越周期边界时要结合这一点理解捕获结果。

2.3 CubeMX配置​

CubeMX配置
CubeMX配置
CubeMX配置

2.4 实验代码​

全局​

uint8_t flag = 0;
uint32_t cnt1 = 0;
uint32_t cnt2 = 0;

void HAL_TIM_IC_CaptureCallback(TIM_HandleTypeDef *htim)
{
  if(htim->Instance == TIM1)
  {
    if(flag == 0)
    {
    //cnt1
      cnt1 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
      flag++;
    }
    else if(flag == 1)
    {
    //cnt2
      cnt2 = HAL_TIM_ReadCapturedValue(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
      flag++;
    }
  }

}

main()​

HAL_TIM_IC_Start_IT(&htim1,TIM_CHANNEL_1);
float time = 0;

while(1)里面​

if(flag == 2)
{
//cnt2-cnt1 * T
  if(cnt2-cnt1<0)
  {
    cnt2 += 65536;
  }
  time = (cnt2-cnt1)*0.0001;
  printf("cnt1 = %d  cnt2 = %d  time = %f \r\n",cnt1,cnt2,time);
  flag = 0;
}