雨打灯难灭，风吹色更明。
若飞天上去，定作月边星。——李白《咏萤火》
旋转编码器是一种可以左右旋转，同时也可以按下，也可以按下旋转的器件，通过左右旋转对应着内部不同开关的导通，同时按下也可以旋转，由此看来旋转编码器可以实现很复杂的功能，简单的通过左右旋转可以调节音量、亮暗等功能，按键可以发挥普通按键的作用，按下按键的同时左右旋转又可以区别普通旋转的按键，因此可以用一个旋转编码器同时调节音量和亮暗(举例),同时也可以通过不同的转速实现不同的功能，综上所述，它的功能很复杂，用处也很多。
旋转编码器是用来测量转速并配合
PWM技术可以实现快速调速的装置，光电式旋转编码器通过光电转换，可将输出轴的角位移、角速度等机械量转换成相应的电脉冲以数字量输出（REP）。
- 按信号的输出类型分为： 电压输出、集电极开路输出、推拉互补输出和长线驱动输出。
- 形式分类：
有轴型：有轴型又可分为夹紧法兰型、同步法兰型和伺服安装型等。
轴套型：轴套型又可分为半空型、全空型和大口径型等。
以编码器工作原理可分为： 光电式、磁电式和触点电刷式。
按码盘的刻孔方式不同分类编码器可分为增量式和绝对式两类。
增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号，再把这个电信号转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。增量式编码器也称为正交编码器，是通过两个信号线的脉冲输出来进行数据处理，一个输出脉冲就对应于一个增量位移，编码器每转动一定的位移，就会产生一个脉冲信号。通过读取单位时间脉冲信号的数量，达到测量速度的效果
（v = s / t），通过对脉冲信号的累加，和编码器的码盘周长 （转一圈对应的距离） 便可以达到计算距离的效果（s = n * d）。
| 顺时针运动 | 逆时针运动 |
|---|---|
| A B | A B |
| 1 1 | 1 1 |
| 0 1 | 1 0 |
| 0 0 | 0 0 |
| 1 0 | 0 1 |
我们把当前的A、B输出值保存起来，与下一个到来的A、B输出值做比较，就可以得出角度码盘转动的方向；
如果光栅格S0等于S1时，也就是S0和S1弧度夹角相同，且S2等于S0的1/2，那么可得到此次角度码盘运动位移角度为S0弧度夹角的1/2，再除以所用的时间，就得到此次角度码盘运动位移的角速度。
S0等于S1时，且S2等于S0的1/2时，1/4个运动周期就可以得到运动方向位和位移角度，如果S0不等于S1，S2不等于S0的1/2，那么要1个运动周期才可以得到运动方向位和位移角度了。
（我们用的鼠标的滚轮也是这个原理。）
实际使用的增量式编码器输出三组方波脉冲A、B和Z（有的叫C相）相。A、B两组脉冲相位差90º，可以判断出旋转方向和旋转速度。而Z相脉冲又叫做零位脉冲（有时也叫索引脉冲），为每转一周输出一个脉冲，Z相脉冲代表零位参考位，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位，专门用于基准点定位，如下图所示：
增量是编码器转轴旋转时，有相应的脉冲输出，其计数起点可以任意设定，可实现多圈无限累加和测量。编码器轴转动一圈会输出固定的脉冲数，脉冲数由编码器码盘上面的光栅的线数所决定，编码器以每旋转360度提供多少通或暗的刻线称为分辨率，也称解析分度、或称作多少线，一般在每转5~10000线，当需要提高分辩率时，可利用90度相位差的A、B两路信号进行倍频或者更换高分辩率编码器。
增量型编码器精度取决于机械和电气的因素，这些因素有：光栅分度误差、光盘偏心、轴承偏心、电子读数装置引入的误差以及光学部分的不精确性，误差存在于任何编码器中。
编码器的信号输出有正弦波（电流或电压）、方波（TTL、HTL）等多种形式。并且都可以用差分驱动方式，含有对称的A+/A-、B+/B-、Z+/Z-三相信号，由于带有对称负信号的连接，电流对于电缆贡献的电磁场为0，信号稳定衰减最小，抗干扰最佳，可传输较远的距离，例如：对于TTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达150米。对于HTL的带有对称负信号输出的编码器，信号传输距离可达300米。
增量式编码器轴旋转时，有相应的相位输出。其旋转方向的判别和脉冲数量的增减，需借助后部的判向电路和计数器来实现。其计数起点可任意设定，并可实现多圈的无限累加和测量。还可以把每转发出一个脉冲的Z信号，作为参考机械零位。当脉冲已固定，而需要提高分辨率时，可利用带90度相位差A，B的两路信号，对原脉冲数进行倍频。
我使用的是下面这种比较简单的五脚旋转编码器：
我使用的旋转编码器有五个引脚，可能还会有其他不同类型的会有不同的引脚，
这五个引脚分别为GND, VCC（+）, SW, DT, CLK，具体的引脚已经在简介的图中标明了。
VCC：接电源正极 3.3~5V；GND：接地；SW（Switch：开关）：PA7(TIM3_CH2)
DT（DT：数据）：PA6(TIM3_CH1)
CLK（CLK：时钟）：PA5（任选一个引脚：配置为上拉输入模式）
接线表：
| 旋转编码器的接口 | STM32的IO口 | 设置的工作模式 |
|---|---|---|
| VCC | VCC(3.3V) | - |
| GND | GND | - |
| SW（Switch：开关） | PA7 | 定时器编码模式 |
| DT（DT：数据） | PA6 | 定时器编码模式 |
| CLK（CLK：时钟） | PA5 | GPIO_Mode_IPU（上拉输入模式） |
| - | PA9 | TX（USART1 串口1通信） |
| - | PA10 | RX（USART1 串口1通信） |
具体学习可以参考：博客网站-RCC学习
输入项目名称和路径。（注：路径中不允许出现中文。）
选择应用的IDE，开发环境MDK-ARM V5
每个外设生成独立的 ’.c/.h’ 文件
main.c
GPIO 初始化代码生成在 gpio.c 中。
DeBug的模式根据不同的芯片进行选择：
在main.c文件中，添加一下代码：
fget和fput函数：勾选微库（这个很重要），添加头文件<stdio.h>；
/* USER CODE BEGIN Includes */
#include<stdio.h>
/* USER CODE END Includes */
/**
* 函数功能: 重定向c库函数printf到DEBUG_USARTx
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
int fputc(int ch, FILE *f)
{
HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t *)&ch, 1, 0xffff);
return ch;
}
/**
* 函数功能: 重定向c库函数getchar,scanf到DEBUG_USARTx
* 输入参数: 无
* 返 回 值: 无
* 说 明：无
*/
int fgetc(FILE *f)
{
uint8_t ch = 0;
HAL_UART_Receive(&huart1, &ch, 1, 0xffff);
return ch;
}
encoder文件对（.c/.h）:
encoder.c文件： 在encoder.c中添加如下代码，即可将encoder.h添加进工程
#include "encoder.h"
encoder.c中添加代码：#include "encoder.h"
uint8_t lock; //旋钮锁死标志（1表示锁死）
uint16_t count; //计数标志
uint8_t ENCODER_READ(void)
{
uint8_t key = 0; //存放按键的值
uint8_t level; //记录按钮另一端的电平值
if(HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A, encoder_right) && HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A, encoder_left)) //读取此时
{
lock = 0; //判断旋钮是否锁死
}
if(!HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A, encoder_right) && lock == 0) //判断是否旋转按钮，同时判断是否有按钮锁死
{
HAL_Delay(100);
level = HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A,encoder_left); //把旋钮另一端电平状态记录
HAL_Delay(13); //延时
if(!HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A, encoder_right)) //去抖
{
if(level == 0)
{
key = 1; //右转
}
else
{
key = 2; //左转
}
count = 0; //初始锁死判断计数器
while(!HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A, encoder_right) && count < 60000) //等待放开旋钮，同时累加判断锁死
{
count++;
lock = 1;
HAL_Delay(200);
}
}
}
if(!HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A,encoder_down) && lock == 0)
{
HAL_Delay(20);
if(!HAL_GPIO_ReadPin(encoder_port_A,encoder_down)) //消抖
{
key=3;
}
}
return key;
}
encoder.h中添加代码：#ifndef _ENCODER_H_
#define _ENCODER_H_
#include "main.h"
#include "tim.h"
#define encoder_port_A GPIOA
#define encoder_left GPIO_PIN_6 //定义IO接口，DT， 旋钮左转
#define encoder_right GPIO_PIN_5 //定义IO接口，CLK，旋钮右转
#define encoder_down GPIO_PIN_7 //定义IO接口，SW， 旋钮按下
uint8_t ENCODER_READ(void); //接口读取值
#endif
main.c中添加代码：/**
* @brief The application entry point.
* @retval int
*/
int main(void)
{
/* USER CODE BEGIN 1 */
int b;
/* USER CODE END 1 */
/* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
/* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
HAL_Init();
/* USER CODE BEGIN Init */
/* USER CODE END Init */
/* Configure the system clock */
SystemClock_Config();
/* USER CODE BEGIN SysInit */
/* USER CODE END SysInit */
/* Initialize all configured peripherals */
MX_GPIO_Init();
MX_TIM3_Init();
MX_USART1_UART_Init();
/* USER CODE BEGIN 2 */
printf("encoder is ready：\r\n");
/* USER CODE END 2 */
/* Infinite loop */
/* USER CODE BEGIN WHILE */
while (1)
{
/* USER CODE END WHILE */
/* USER CODE BEGIN 3 */
b = ENCODER_READ(); //读出旋转器编码器值
HAL_Delay(1000);
if(b==1)
{
printf("编码器右转\r\n");
}
if(b==2)
{
printf("编码器左转\r\n");
}
if(b==3)
{
printf("编码器按下\r\n");
}
}
/* USER CODE END 3 */
}
