ПОДКЛЮЧЕНИЕ ЭНКОДЕРА К ARDUINO
Крутильный энкодер - очень интересная штука, при вращении рукоятки в любую сторону с небольшим шагом даёт сигналы, что позволяет например уменьшать и увеличивать значение. В отличие от потенциометра не имеет ограничения по углу поворота! Также энкодер имеет кнопку, с которой можно придумать пару интересных режимов (см. ниже).
ОСОБЕННОСТИ
- Поворот на неограниченный угол (проворот) с отработкой значений
- Рукоятка является кнопкой, с модуля идёт отдельный выход
- Большая куча теории «как это работает» с примерами прошивок (работоспособность не гарантируется) — ссылка
- Пины CLK и DT подтянуты к GND (работаем как INPUT), пин SW (кнопка) висит в воздухе, поэтому работаю с ним как INPUT_PULLUP
СХЕМЫ И БИБЛИОТЕКИ
Библиотеку к энкодеру я делать не стал, вся отработка уместилась в функции encoderTick(). Ниже представлены два варианта скетчей, с использованием прерываний и без них. Без прерываний энкодер можно подключить куда угодно, изменив номера пинов в прошивке. С прерываниями пин CLK обязательно должен быть на 2-ом цифровом пине! Остальные неважно.
ПЕРВЫЕ ШАГИ С ARDUINO
ПЕРВЫЕ ШАГИ С ARDUINO
ВНИМАНИЕ!
Если вы не знаете, куда подключить Arduino, где взять программу для прошивки, как установить драйвера, как всё настроить и как устанавливать библиотеки — читайте статейку «Первые шаги с Arduino», ссылка справа от этого текста. Там же разобраны типичные ошибки, описаны варианты питания и есть краткий FAQ.
ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
/*
Простой скетч с отработкой энкодера. Поворот увеличивает и уменьшает значение переменной counter.
Вся отработка уместилась в функции encoderTick(). Отработка осуществляется БЕЗ ПРЕРЫВАНИЙ,
поэтому для внедрения в проект нужно обеспечить максимальную прозрачность кода
(боже упаси delay и безвыходные циклы).
AlexGyver Technologies http://alexgyver.ru/
*/
//--ПИНЫ ЭНКОДЕРА--
#define CLK 2
#define DT 3
#define SW 4
//--ПИНЫ ЭНКОДЕРА--
long counter = 0;
boolean DT_now, DT_last;
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode (CLK, INPUT);
pinMode (DT, INPUT);
DT_last = digitalRead(CLK); // читаем начальное положение CLK
}
void loop() {
encoderTick(); // ФУНКЦИЯ ОТРАБОТКИ ЭНКОДЕРА! СМОТРИ, ВОТ ОНА!
}
void encoderTick() {
DT_now = digitalRead(CLK); // читаем текущее положение CLK
if (DT_now != DT_last) { // если предыдущее и текущее положение CLK разные, значит был поворот
if (digitalRead(DT) != DT_now) { // если состояние DT отличается от CLK, значит крутим по часовой стрелке
counter ++; // прибавить счётчик
} else { // если совпадают, значит против часовой
counter --; // убавить счётчик
}
Serial.print("Position: ");
Serial.println(counter);
}
DT_last = DT_now; // обновить значение
}
/*
Простой скетч с отработкой энкодера. Поворот увеличивает и уменьшает значение переменной counter.
Код использует аппаратные прерывания, то есть отработка энкодера ведётся всегда,
даже если в коде используется delay и долгие циклы.
AlexGyver Technologies http://alexgyver.ru/
*/
//--ПИНЫ ЭНКОДЕРА--
#define CLK 2 // ВАЖНО! СЮДА ПОДКЛЮЧАЕТСЯ ПРЕРЫВАНИЕ!
#define DT 3
#define SW 4
//--ПИНЫ ЭНКОДЕРА--
long counter = 0;
boolean DT_now, DT_last;
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode (CLK, INPUT);
pinMode (DT, INPUT);
// настройка прерывания. Для работы достаточно одного прерывания на CLK!
attachInterrupt(0, encoderTick, CHANGE);
DT_last = digitalRead(CLK); // читаем начальное положение CLK
}
void loop() {
Serial.println(counter);
// задержка для демонстрации работы (во время delay идёт отработка энкодера!)
delay(1000);
}
void encoderTick() {
DT_now = digitalRead(CLK); // читаем текущее положение CLK
if (DT_now != DT_last) { // если предыдущее и текущее положение CLK разные, значит был поворот
if (digitalRead(DT) != DT_now) { // если состояние DT отличается от CLK, значит крутим по часовой стрелке
counter ++; // прибавить счётчик
} else { // если совпадают, значит против часовой
counter --; // убавить счётчик
}
}
DT_last = DT_now; // обновить значение
}
/*
Скетч про многоцелевую отработку поворота и нажатий энкодера с защитой от дребезга.
Поворот энкодера меняет переменную norm_counter в большую или меньшую сторону с шагом NORM_STEP
Поворот С НАЖАТОЙ РУКОЯТКОЙ меняет переменную hold_counter в большую или меньшую сторону с шагом HOLD_STEP
При одиночном нажатии (БЕЗ ПОВОРОТА) вызывается функция encoderPress
При нажатии и удержании (~ секунду) вызывается функция encoderHold
При любом нажатии вызывается функция encoderClick (вдруг пригодится)
AlexGyver Technologies http://alexgyver.ru/
*/
// ПИНЫ ЭНКОДЕРА
#define CLK 2
#define DT 3
#define SW 4
// ПИНЫ ЭНКОДЕРА
#define NORM_STEP 10 // шаг изменения переменной norm_counter при вращении
#define HOLD_STEP 1 // шаг изменения переменной hold_counter при нажатии, удерживании и вращении
int norm_counter, hold_counter;
boolean DT_now, DT_last, SW_state, hold_flag, butt_flag, turn_flag;
unsigned long debounce_timer;
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(CLK, INPUT);
pinMode(DT, INPUT);
pinMode(SW, INPUT_PULLUP);
DT_last = digitalRead(CLK); // читаем начальное положение CLK (энкодер)
}
void encoderClick() {
Serial.println("Click");
}
void encoderPress() {
Serial.println("Press");
}
void encoderHold() {
Serial.println("Hold");
}
void encoderTurn() {
Serial.print("Turn: ");
Serial.println(norm_counter);
}
void encoderHoldTurn() {
Serial.print("HoldTurn: ");
Serial.println(hold_counter);
}
void loop() {
encoderTick(); // ФУНКЦИЯ ОТРАБОТКИ ЭНКОДЕРА! СМОТРИ, ВОТ ОНА!
}
//---------------------------------------------------------------------------
// -------------------------ОТРАБОТКА ЭНКОДЕРА-------------------------------
void encoderTick() {
DT_now = digitalRead(CLK); // читаем текущее положение CLK
SW_state = !digitalRead(SW); // читаем положение кнопки SW
// отработка нажатия кнопки энкодера
if (SW_state && !butt_flag && millis() - debounce_timer > 200) {
hold_flag = 0;
butt_flag = 1;
turn_flag = 0;
debounce_timer = millis();
encoderClick();
}
if (!SW_state && butt_flag && millis() - debounce_timer > 200 && millis() - debounce_timer < 500) { butt_flag = 0; if (!turn_flag && !hold_flag) { // если кнопка отпущена и ручка не поворачивалась turn_flag = 0; encoderPress(); } debounce_timer = millis(); } if (SW_state && butt_flag && millis() - debounce_timer > 800 && !hold_flag) {
hold_flag = 1;
if (!turn_flag) { // если кнопка отпущена и ручка не поворачивалась
turn_flag = 0;
encoderHold();
}
}
if (!SW_state && butt_flag && hold_flag) {
butt_flag = 0;
debounce_timer = millis();
}
if (DT_now != DT_last) { // если предыдущее и текущее положение CLK разные, значит был поворот
if (digitalRead(DT) != DT_now) { // если состояние DT отличается от CLK, значит крутим по часовой стрелке
if (SW_state) { // если кнопка энкодера нажата
hold_counter += HOLD_STEP;
encoderHoldTurn();
} else { // если кнопка энкодера не нажата
norm_counter += NORM_STEP;
encoderTurn();
}
} else { // если совпадают, значит против часовой
if (SW_state) { // если кнопка энкодера нажата
hold_counter -= HOLD_STEP;
encoderHoldTurn();
} else { // если кнопка энкодера не нажата
norm_counter -= NORM_STEP;
encoderTurn();
}
}
turn_flag = 1; // флаг что был поворот ручки энкодера
}
DT_last = DT_now; // обновить значение для энкодера
}
// -------------------------ОТРАБОТКА ЭНКОДЕРА-------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
/*
Скетч про многоцелевую отработку поворота и нажатий энкодера с защитой от дребезга.
Код использует аппаратные прерывания, то есть отработка энкодера ведётся всегда,
даже если в коде используется delay и долгие циклы.
Поворот энкодера меняет переменную norm_counter в большую или меньшую сторону с шагом NORM_STEP
Поворот С НАЖАТОЙ РУКОЯТКОЙ меняет переменную hold_counter в большую или меньшую сторону с шагом HOLD_STEP
При одиночном нажатии (БЕЗ ПОВОРОТА) вызывается функция encoderPress
При нажатии и удержании (~ секунду) вызывается функция encoderHold
При любом нажатии вызывается функция encoderClick (вдруг пригодится)
AlexGyver Technologies http://alexgyver.ru/
*/
// ПИНЫ ЭНКОДЕРА
#define CLK 2 // ВАЖНО! СЮДА ПОДКЛЮЧАЕТСЯ ПРЕРЫВАНИЕ!
#define DT 3
#define SW 4
// ПИНЫ ЭНКОДЕРА
#define NORM_STEP 1 // шаг изменения переменной norm_counter при вращении
#define HOLD_STEP 1 // шаг изменения переменной hold_counter при нажатии, удерживании и вращении
int norm_counter, hold_counter;
boolean DT_now, DT_last, SW_state, hold_flag, butt_flag, turn_flag;
unsigned long debounce_timer;
void setup() {
Serial.begin (9600);
pinMode(CLK, INPUT);
pinMode(DT, INPUT);
pinMode(SW, INPUT_PULLUP);
// настройка прерывания. Для работы достаточно одного прерывания на CLK!
attachInterrupt(0, encoderTick, CHANGE);
DT_last = digitalRead(CLK); // читаем начальное положение CLK (энкодер)
}
void encoderClick() {
}
void encoderPress() {
}
void encoderHold() {
}
void encoderTurn() {
}
void encoderHoldTurn() {
}
void loop() {
Serial.print("Turn: ");
Serial.print(norm_counter);
Serial.print(" HoldTurn: ");
Serial.println(hold_counter);
delay(1000);
}
//---------------------------------------------------------------------------
// -------------------------ОТРАБОТКА ЭНКОДЕРА-------------------------------
void encoderTick() {
DT_now = digitalRead(CLK); // читаем текущее положение CLK
SW_state = !digitalRead(SW); // читаем положение кнопки SW
// отработка нажатия кнопки энкодера
if (SW_state && !butt_flag && millis() - debounce_timer > 200) {
hold_flag = 0;
butt_flag = 1;
turn_flag = 0;
debounce_timer = millis();
encoderClick();
}
if (!SW_state && butt_flag && millis() - debounce_timer > 200 && millis() - debounce_timer < 500) {
butt_flag = 0;
if (!turn_flag && !hold_flag) { // если кнопка отпущена и ручка не поворачивалась
turn_flag = 0;
encoderPress();
}
debounce_timer = millis();
}
if (SW_state && butt_flag && millis() - debounce_timer > 800 && !hold_flag) {
hold_flag = 1;
if (!turn_flag) { // если кнопка отпущена и ручка не поворачивалась
turn_flag = 0;
encoderHold();
}
}
if (!SW_state && butt_flag && hold_flag) {
butt_flag = 0;
debounce_timer = millis();
}
if (DT_now != DT_last) { // если предыдущее и текущее положение CLK разные, значит был поворот
if (digitalRead(DT) != DT_now) { // если состояние DT отличается от CLK, значит крутим по часовой стрелке
if (SW_state) { // если кнопка энкодера нажата
hold_counter += HOLD_STEP;
encoderHoldTurn();
} else { // если кнопка энкодера не нажата
norm_counter += NORM_STEP;
encoderTurn();
}
} else { // если совпадают, значит против часовой
if (SW_state) { // если кнопка энкодера нажата
hold_counter -= HOLD_STEP;
encoderHoldTurn();
} else { // если кнопка энкодера не нажата
norm_counter -= NORM_STEP;
encoderTurn();
}
}
turn_flag = 1; // флаг что был поворот ручки энкодера
}
DT_last = DT_now; // обновить значение для энкодера
}
// -------------------------ОТРАБОТКА ЭНКОДЕРА-------------------------------
//---------------------------------------------------------------------------
