关于旋转编码器(EC11)的使用（判断旋转方向，按键处理）
文章目录
- 关于旋转编码器(EC11)的使用（判断旋转方向，按键处理）
- 零. 前言
- 一. 注意事项
- 二. 本文所述旋转编码器的旋转控制逻辑
- 三. 旋转编码器判断代码（旋转方向，按键）
- 四.最后提醒
- 要是觉得对你有帮助的话，点个赞收个藏吧，我会开心一整天的😀
零. 前言
本文对新手友好，代码可用，请放心食用
在自己工作的时候使用到了类似EC11旋转编码器，理论上应该是在大学就用透了，但是我还是第一次使用，仅此记录下自己对于旋转编码器的使用与理解，并且我对旋转编码器的代码编写存在一些疑问，如果能够解答一下，欢迎在评论区留言，先谢谢各位小伙伴！
编码器按键处理程序跟一般按键处理程序相同，因此在此不进行解释，仅贴代码
程序考虑情况比较多，写的相对繁琐，如果不需要异常处理，请自行修改，因为我也不知道需要不需要
一. 注意事项
请根据旋转编码器具体的电路连接，选择对应单片机对应端口GPIO的输入模式，分清楚旋转编码器不动作的时候给予单片机是高电平还是低电平
旋转编码器一般有效的线是3根线，一根按键，两根用于输出信号判断顺时针和逆时针
二. 本文所述旋转编码器的旋转控制逻辑
- 该旋转编码器具有5线，分别是2xGND、K1、K2、K3，其中K1、K2用于旋转编码器正反转信号输出，K3为旋转编码器按键的信号输出
- 该旋转编码器不作动的时候均为高电平
- 旋转编码器旋转的时候K1和K2会相互输出不同相位的脉冲，以此区分顺逆时针旋转，如图所示：
图中清晰可见，想要判断出旋转编码器的CW和CCW旋转只需要关注第1和第3过程，只需要进行两次判断即可，顺时针为例：
1. （首次判断，过程1）K1低，K2高 ，给出第一次判断完成标志位
2. （等待，过程2）
3. （二次判断，过程3）K1低，K2高 ，判断结束
4. 清除所有标志位，等待下一次判断
但是否过程2的等待过程是没有用的呢，我认为不然，按照上面的逻辑，某一条线出现异常的时候则会误判（虽然我不清楚是否会出现这种异常，但是波形上是这样），如图所示：
以顺时针为例，按照上述判断流程，则1、2、3会被判断为cw逻辑，接下来的4、5、6会被判断为CCW逻辑，发生误判
因此，在我的程序会在过程2进行异常判断，判断逻辑以CW为例（结合图1）：
1. （首次判断，过程1）K1低，K2高
2. （异常1判断，过程2）如果等待出现了第二次判断完成标志位，判断为异常，跳最后一步
3. （二次判断，过程3）K1低，K2高 ，给出第二次判断完成标志位
4. （最终判断，异常2判断，图1过程4）等待K1、K2高电平，判断是否经过了第二次判断，如果有，判断顺时针还是逆时针，判断结束，如果无，异常
5. 清除所有标志位，等待下一次判断
图CW异常
该判断逻辑下，第二判断会在过程3完成，给出二次判断结束标志位，但一直还没有进入最终判断（过程4），此时中途出现了异常（图2CW过程5），此过程即过程2，此时顺序为1->2->3->2，因此判断异常，直接跳到第5步
图CCW异常
同样的逻辑请套用到CCW逆时针异常的情况进行考虑，因为无法进行第二次判断（过程3），因此当出现K1、K2高电平，最终判断（图2CCW过程5），此时无法检测到第二次判断完成标志位，因此判断异常，直接跳到第5步
三. 旋转编码器判断代码（旋转方向，按键）
1. 命名规则
单片机端口：类型_器件
p->pin（引脚端口），pc->pin controller（引脚对应的控制寄存器）
变量/标志位：类型_器件_特性_阶段
f->flag（标志位），ecd->encoder（编码器），cw/ccw（顺/逆时针），s1/s2->首次、二次判断
函数：器件_功能_特性
encoder->编码器，rotate->旋转
2. 单片机端口声明
请根据自己的单片机的型号以及定义方式进行定义，此处以芯圣的HC89F30xC 的单片机为例
#define pc_edc_k1 P0M7
#define pc_edc_k2 P0M5
#define pc_edc_k3 P0M4
2. 单片机标志位以及函数声明
请根据自己的单片机的型号以及定义方式进行定义，此处以芯圣的HC89F30xC 的单片机为例
volatile MakeBitsType flag_encoder;
#define f_ecd_key flag_encoder.bits.Bit0 //编码器中间按键，0：未按下，1：按下
#define f_ecd_cw flag_encoder.bits.Bit1 //编码器顺时针旋转标志位
#define f_ecd_ccw flag_encoder.bits.Bit2 //编码器逆时针旋转标志位
#define f_ecd_cw_s1 flag_encoder.bits.Bit3 //编码器顺时针旋转第一次判断
#define f_ecd_ccw_s1 flag_encoder.bits.Bit4 //编码器逆时针旋转第一次判断
#define f_ecd_cw_s2 flag_encoder.bits.Bit5 //编码器顺时针旋转第二次判断
#define f_ecd_ccw_s2 flag_encoder.bits.Bit6 //编码器逆时针旋转第二次判断
#define f_ecd_ccw_s2 flag_encoder.bits.Bit6 //编码器逆时针旋转第二次判断
unsigned char cnt_edc_key; //编码器按键消抖计数器
void Encoder_Keypress(); //编码器按键处理程序
void Encoder_Rotate(); //编码器旋转处理函数
3. 旋转编码判断程序
程序最后的结果是出现顺逆时针的判断标志位f_ecd_cw 和f_ecd_ccw，然后该程序不会清除该标志位，因为该程序只是判断用，最后应该在其他功能函数使用过后，再进行清除
void Encoder_Rotate()
{
if(b_dspall || !bbusysts || block || btemplock) return;
//旋转编码器端口初始化为上拉输入状态
pc_edc_k1 = GPIO_In_PU;
pc_edc_k2 = GPIO_In_PU;
if(!p_ecd_k1){ //k1低电平
if(p_ecd_k2){ //k1低，k2高
if(f_ecd_ccw_s1) //第一次已经判断为逆时针状态，过程3
f_ecd_ccw_s2 = 1; //第二次判断为逆时针状态
else //如果没有进行首次判断，进行判断，过程1
f_ecd_cw_s1 = 1; //顺时针首次判断标志位置1
return;
}
else{ //k1低电平，k2低电平，过程2
if(!f_ecd_cw_s2 && !f_ecd_ccw_s2) //如未出现第二次判断的标志位，判断正常
return; //正常则ruturn，保留标志位，异常清标志位
}
}
else{ //k1高电平
if(!p_ecd_k2){ //k1高电平，k2低电平
if(f_ecd_cw_s1) //第一次已经判断为顺时针状态，过程3
f_ecd_cw_s2 = 1; //第二次判断为顺时针状态
else //如果没有进行首次判断，进行判断，过程1
f_ecd_ccw_s1 = 1; //逆时针首次判断标志位置1
return;
}
else{ //k1高电平，k2高电平时，为信号判断结束或无信号输入，过程4
if(f_ecd_cw_s2)
f_ecd_cw = 1; //判断为顺时针
else if(f_ecd_ccw_s2)
f_ecd_ccw = 1; //判断为逆时针
return;
}
}
f_ecd_ccw_s2 = f_ecd_cw_s2 = f_ecd_ccw_s1 = f_ecd_cw_s1 = f_ecd_cw = 0; //异常或判断完成后，清除标志位
return;
}
4. 编码器按键处理程序
void Encoder_Keypress()
{
if(b_dspall) return; //全显示不响应
pc_edc_k3 = GPIO_In_PU; //上拉输入模式
if(!p_edc_k3){ //中间按键按下
if(cnt_edc_key) //消抖
cnt_edc_key--;
if(!cnt_edc_key && !f_ecd_key){ //短按有效，长按无效
f_ecd_key = 1;
Key_start();
}
}
else{ //无按键按下
f_ecd_key = 0; //标志位复位
cnt_edc_key = 5; //计数器清0
return;
}
}
四.最后提醒
程序考虑情况比较多，写的相对繁琐，如果不需要异常处理，请自行修改，因为我也不知道需要不需要，总的来说这些异常情况都是来自于器件有问题，说实话，硬件有问题关我软件什么事，对吧！但是还是跟着波形进行考虑了
如果对这个异常情况是否需要处理有看法的，请在评论区告诉我，十分谢谢！
