旋转编码器原理与应用详解：从结构到实战

旋转编码器原理与应用详解：从结构到实战

引用

CSDN

1.

https://m.blog.csdn.net/liwangsb2/article/details/146053561

一、旋转编码器是什么？

旋转编码器是一种通过机械旋转产生数字信号的传感器设备，核心功能包括：

• 360°无限位旋转检测
• 实时方向识别（左/右）
• 按压触发功能
• 高精度位置感知（20位格/圈）

二、内部结构揭秘

2.1 机械组件解剖

  
       ┌───────┐
       │ 轴体  │
       └───┬───┘
           │
┌──────────▼──────────┐
│  弹性接触片         │
│  ┌─◆─K1───────┐     │
│  │    ┌───◆─K2│     │
│  │    │ ┌─◆─K3│     │
└──┼────┼─┼─────┘
  公共端  A  B  (三个引脚)
  

2.2 核心部件说明

三、电路工作原理

3.1 信号生成机制

旋转时K2/K3产生正交波形：

  
右旋时序：       左旋时序：
A相: _┌─┐_┌─┐     A相: ┌─┐_┌─┐_
B相: ┌─┐_┌─┐_     B相: _┌─┐_┌─┐
  

通过检测两个信号的相位差顺序判断旋转方向

3.2 硬件连接方案

  
        +3.3V
         ▲
         │10KΩ
ENCODER─┼─◆─→ PA6 (A相)
    │    │10KΩ
    ├───◆─→ PB2 (B相)
    │    │10KΩ
    └───◆─→ PA7 (按压)
  

四、关键技术解析

4.1 消抖处理

• 机械抖动时间：≤2ms
• 软件消抖方案：

  
if(检测到电平变化){
    delay_ms(20);      // 超时等待抖动
    if(状态仍有效)确认动作
}
  

4.2 方向识别算法

五、典型应用场景

1. 智能家居：空调温度调节旋钮
2. 工业控制：数控机床参数设置
3. 车载系统：多媒体音量控制
4. 医疗设备：监护仪参数调整
5. 物联网终端：智能中控面板

六、开发板实战演示

（图3：TM1640显示效果）

核心功能实现逻辑：

  
while(1){
  读取编码器状态();
  if(左旋转){
    计数器--;
    更新数码管显示();
  }
  if(右旋转){
    计数器++;
    更新数码管显示();
  }
  if(按压动作){
    计数器归零;
  }
}
  

七、选型注意事项

八、相关资源

1. 洋桃电子B站课程-STM32入门100步
2. STM32F103xx官方数据手册
3. STM32F103X8-B数据手册（中文）
4. STM32F103固件函数库用户手册（中文）
5. 旋转编码器数码管显示程序
6. 旋转编码器介绍（中文）