现在可以用编码器读取计数器的值了，但是怎么去测速呢？

张晓斌 · 发表于 2015-7-21 23:11:27

编码器怎么去测速呢？怎么通过PWM去控制直流电机呢？求教各位大神！最近在用直流电机，希望大家可以帮帮忙！谢谢啦！

joe_knight · 发表于 2015-7-21 23:11:28

你的两个中断服务程序里，一个count，一个i均是局部变量，每次进中断它们的值都是0；
整个测速过程存在四种状态：处于起始捕获状态，处于编码器工作状态，处于尾捕获状态，TIM2超时状态；
每一状态需要做的事情当然也是不一样的；TIM2和TIM3均共享当前状态，你可以先画出一个流程图，不急着先写程序；
另外，n=60*(1000000)*M1/(M2*4*400); 这里变量的类型需要注意其最大边界？M2的高频脉冲计数很可能会溢出的，需要
进行溢出统计，不然高频计数值不正确

正点原子 · 发表于 2015-7-21 23:40:39

帮顶。。。。

张晓斌 · 发表于 2015-7-21 23:52:29

回复【2楼】正点原子:
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谢谢原子哥！

张晓斌 · 发表于 2015-7-22 05:40:59

求助各位大神！！！

w417074951 · 发表于 2015-7-22 08:39:18

你不会是在做飞思卡尔的比赛把？我当年也是做过那个比赛，我还记得我用的是欧姆龙的编码器，不知道名字记得对不对，时间比较久了，我给你点建议：
1.你最好不要=着别人来教你告诉你一步一步该怎么做，不管你是不是在做飞思卡尔的比赛，我推荐你去飞思卡尔的淘宝店也好，哪也好，上面关于编码器测速的资料数不胜数，还比较好学，都是实践的工程师给你写的，不是那帮搞科研的，读起来就不一样。还有许多程序程序的例子，不过是基于飞思卡尔处理器的，你要用别的处理器，稍微改改就行，都差不多的。我当时也这么过来的，慢慢就解决了。
2.直流电机也好步进电机也好，驱动板是必须的把，这个你应该是有的把？或者自己画个PCB用，买也可以，都不贵的，很简单的，我以前都是用L298N或者ULN2003A，都是比较低级简单的，驱动小电机没问题的，好用好学，原理简单，说道PWM，那你就不用求助帖子了，自习去看看原子哥的资料，例程，不完全手册什么的，上面说的很详细，PWM之前，把定时器也学一下。
3.这个是我个人抛开技术上的建议，我在做项目的过程中也经常求助帖子或者问高手，但是貌似与你的问题不同，你的问的编码器测速，PWM控制电机，随便上个百度，关键字也不用多少考虑，随便一搜，出来的结果和资料我保证你几个晚上都读不完，这不是什么稀奇的问题，太大众化了，可以说是被人做烂的东西了，至少我比赛的时候就已经是了。很好找答案的呀，你自己搜过吗？资料很难懂吗？反正我个人是遇到问题，自己实在搜不到，找不到，没办法解决，才发帖求助，你的这2个问题或许论坛里有大神会耐心告诉你一步一步怎么做，但是我希望你能自己解决。加油。

张晓斌 · 发表于 2015-7-22 09:14:13

回复【5楼】w417074951:
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太感谢了！我不是在在做飞思卡尔的比赛，是要自己做点东西，用的欧姆龙的编码器！百度过编码器测速，但是资料太杂了，很难找到有用的信息！PWM控制电机以前用过，这个不是问题，就是不会编码器测速！您的建议给了我很大动力！真心感谢您的建议！

joe_knight · 发表于 2015-7-22 15:39:39

2点建议：
1，建议先看一看M/T测速法，理解其原理后，测速代码就很好写了；
2，然后看一看PID控制相关资料，将编码器的测速反馈给PID，输出对应的PWM对直流电机进行调速；
原理性的东西还是要自己去看的，论坛里的大神都很忙的

张晓斌 · 发表于 2015-7-22 17:51:31

回复【7楼】joe_knight:
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嗯，看过M T M/T这几种测速方法了。看懂了大概，还在琢磨怎么写代码！编码器的测速还要反馈给PID去控制电机啊？

joe_knight · 发表于 2015-7-22 18:10:17

闭环控制当然要用到PID了，至于你是用P还是PI或者是PID控制看具体需求，一般用PI控制基本都能满足要求

张晓斌 · 发表于 2015-7-22 18:23:15

回复【9楼】joe_knight:
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嗯，好吧！PID还完全没有接触过呢！
你能帮我看看这个编码器的代码对吗？用的400线的增量式编码器！
void TIM_Encoder(void)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
    GPIO_InitTypeDef GPIO_Initstructure;
    TIM_ICInitTypeDef TIM_ICInitStructure;

    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_FullRemap_TIM3,ENABLE);

    GPIO_Initstructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Initstructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;
GPIO_Initstructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_Initstructure);

    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=400*4-1;
    TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=0;

    TIM_TimeBaseInit(TIM3,&TIM_TimeBaseInitStruct);

    TIM_EncoderInterfaceConfig(TIM3, TIM_EncoderMode_TI12,
                             TIM_ICPolarity_Rising, TIM_ICPolarity_Rising);
    TIM_ICStructInit(&TIM_ICInitStructure);
    TIM_ICInitStructure.TIM_ICFilter = 6;
    TIM_ICInit(TIM3, &TIM_ICInitStructure);

    TIM3->CNT=0;

    TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_FLAG_Update);
    TIM_ITConfig(TIM3, TIM_IT_Update, ENABLE);

    TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
}

joe_knight · 发表于 2015-7-23 09:54:35

回复【10楼】张晓斌:
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如果你GPIO和TIM时钟在别处都有使能的话，编码器接口配置没什么问题；
另外，你配置完编码器接口之后，还有测速周期Tc和高频脉冲计数都需要加进来的（M/T测速的话）

张晓斌 · 发表于 2015-7-23 23:38:31

回复【11楼】joe_knight:
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测速周期可以用另一个定时器中断来设定吗？高频脉冲计数？是指在测速周期内读取TIM3的计数器值吗？还有我想不明白，400线的编码器为什么预装载值会是400*4呢？是因为编码器转动一周产生400个脉冲，然后在上升沿读取，4倍计数，这样理解对吗？

joe_knight · 发表于 2015-7-24 10:09:25

使用另一个定时器中断来进行周期测速，高频计数脉冲就是M/T法的M2，编码器计数是M1，测速的公式N= (60 * f0*M1) / (P*M2),式中，
P在你项目里是400*4,f0是测速高频脉冲定时器的频率；编码器A和B相，相位差90，每一个边沿会进行一次计数，那么每一线就是4次计数了；
对于M/T法测速，这里说的还比较详细：http://www.61ic.com/Article/C2000/C24X/200407/129.html

张晓斌 · 发表于 2015-7-24 16:05:19

回复【13楼】joe_knight:
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基本上明白了，太感谢了！

张晓斌 · 发表于 2015-7-24 17:22:32

回复【13楼】joe_knight:
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思路是不是这样啊！我用TIM2产生5ms中断，TIM3作为编码器计数。进入TIM2中断后，使能TIM3，然后M1=TIM3->CNT,M2=TIM2->CNT。这样的话M2应该是确定的就是TIM2的计时器预装载值，这样对吗？

joe_knight · 发表于 2015-7-24 18:08:55

TIM2的5ms是否满足低速要求（一个测速周期至少要能检测到一个码盘脉冲），这个需要评估；
假定Tim2周期为5ms，那Tc = 5ms，而不是高频脉冲计数M2，高频脉冲顾名思义，频率相对较高，计数值增长较快，需要另外一个计数器来进行计数；
TIM3的计数值就是M1，这个没错的；
另外，需要注意的是提高测速精度，需要规避误差产生的条件，12楼的链接里误差分析也说明了这点。

张晓斌 · 发表于 2015-7-24 18:43:27

回复【16楼】joe_knight:
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哦哦！如果还是TIM2产生5MS定时中断，那么进入TIM2中断后，应该使能TIM3和TIIM5,TIM5作为高频f0脉冲，这样就可以实现TIM3和TIM5的同步，然后M1=TIM3->CNT,M2=TIM5->CNT.测速的电机转速低，所以5MS应该可以了！通过M1计算得到弧长，也就是角位移，然后根据M2 f0可以得到脉冲时间，这样就可以得到转速。对了，在退出中断是得失能TIM3和TIM5.

张晓斌 · 发表于 2015-7-25 19:57:35

回复【16楼】joe_knight:
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void TIM5_Configuration(void)
{
   TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

   TIM_ClearITPendingBit(TIM5,TIM_IT_Update);

   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=0;
   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=1600;
   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=71;

   TIM_TimeBaseInit(TIM5,&TIM_TimeBaseInitStructure);

   TIM_ITConfig(TIM5,TIM_IT_Update,ENABLE);

   //TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);
}//TIM5作为高速脉冲计数
void TIM2_Configuration(void)
{
   TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStructure;

   TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);

   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_ClockDivision=0;
   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Period=50-1;
   TIM_TimeBaseInitStructure.TIM_Prescaler=7199;//定时5ms

   TIM_TimeBaseInit(TIM2,&TIM_TimeBaseInitStructure);

   TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);

   TIM_Cmd(TIM2,ENABLE);
}

void TIM2_IRQHandler(void)
{
  u16 M1=0,M2=0;

  TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
  TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);

  M1=TIM3->CNT;
  M2=TIM5->CNT;
  n=60*(1000000)*M1/(M2*4*400);

  TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
  TIM_Cmd(TIM5,DISABLE);

  TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);

}
这样有什么问题吗？为什么测得的n一直是0呢？是按照那个思路啊？哪里不对啊？

joe_knight · 发表于 2015-7-27 10:43:31

你在TIM2的5ms中断里做的是什么呀：打开TIM3和TIM5后就读计数器？读完然后就关闭？这样在一个测速周期内TIM3和TIM5都不工作，测出来不是0都怪了。
先禁用定时器，再读数，最后再使能定时器，这流程是不是你想要的？
但这样测速是不精确的，尤其对于慢速系统。
1，我们先来看Tc是不是满足需求，n = （60 × M1）/（P × Tc），为了在一个Tc内至少能收到一个编码脉冲，那么M1=1，P恒量4×400，n >= 60000 / (4 ×400 × 5),n>=7.5rpm,
也就是说，在低于7.5rmp的转速时，你的测速周期就不能满足需求，如果有示波器，可以通过编码脉冲的波形可以看一看不同转速下的最小Tc；
2，为什么说这样测速精度不够呢？copy一段，你好好理解一下：Tc开始时刻与码盘输出脉冲上升沿并非一定同步到达。同样，TC结束时刻也很难刚好与码盘的输出脉冲上升沿同步。这两个时间差都与转速的大小有关，而与高频计数时钟的频率无关。由此引起的计数和计时的时间偏差可能比高频时钟周期大得多，从而降低测速的精度；

张晓斌 · 发表于 2015-7-27 15:45:45

回复【19楼】joe_knight:
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蒙圈了。。。应该是初始化时使能TIM3和TIM5，然后在TIM2中断里面禁用TIM3和TIM5，读取计数值放到M1和M2里面在进行计算。这样也不能实现。然后又仔细看了看那篇文章，换了种思路，
主函数中
if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6)==1)//TIM3的PC6

C7作为编码器接口
      {
        TIM3->CNT=0;
        TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);
      }
然后在TIM2中断里
void TIM2_IRQHandler(void)
{
  u16 M1=0,M2=0;

    if(GPIO_ReadInputDataBit(GPIOC,GPIO_Pin_6)==1)
    {
  TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
  TIM_Cmd(TIM5,DISABLE);

  M1=TIM3->CNT;
  M2=TIM5->CNT;

  TIM3->CNT=0;
  TIM5->CNT=0;
  n=60*(1000000)*M1/(M2*4*400);

  TIM_Cmd(TIM3,ENABLE);
  TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);
    }
  TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);

}
但是这样也不可以啊！这样应该可以啊！奔溃了。。。

joe_knight · 发表于 2015-7-27 16:15:30

之前我做过的是这样的一个思路：在tc中断到达时，TIM3配置为输入捕获（双边沿），在TIM3捕获中断内禁用捕获，再配置TIM3为编码器模式，使能高频脉冲计数定时器；
在下一次tc中断再次到达后，禁用TIM3，读取TIM3计数M1和，然后又将TIM3配置成输入捕获模式；在TIM3捕获中断内又禁用捕获，禁用高频脉冲计数定时器，读取TIM5计数M2，计算转速；
如果再下一次的tc中断到达时，尾捕获还未产生，读取TIM5计数M2，计算转速;所以这里的测速周期实际是Tc～2Tc；
这里提供一个思路，优化空间还很大。。。

张晓斌 · 发表于 2015-7-27 18:18:56

回复【21楼】joe_knight:
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void TIM2_IRQHandler(void)
{
  u8 count=0;
   if(TIM_GetITStatus(TIM2,TIM_IT_Update)!=RESET)
   {

    if(count==0)//第一次进入中断后
    {
        TIM3_Cap_Init();//输入捕获模式
        count++;
    }
    if(count==2)//第二次进入中断
    {
        count=0;
        TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
        M1=TIM3->CNT;
        TIM3->CNT=0;//计数器清零
        TIM3_Cap_Init();
    }
   TIM_ClearITPendingBit(TIM2,TIM_IT_Update);
   }
}
void TIM3_IRQHandler(void)
{
    u8 i=0;
    if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_Update)!=RESET)
        TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_IT_Update);
    if(TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC1)!=RESET|TIM_GetITStatus(TIM3,TIM_IT_CC2)!=RESET)
    {
        if(i==0)//第一次捕获
        {
        TIM_Cmd(TIM3,DISABLE);
        TIM3->CNT=0;
        TIM_Encoder();
        TIM_Cmd(TIM5,ENABLE);
        i++;
        }
        if(i==2)//第二次捕获
        {
           i=0;
          TIM_Cmd(TIM5,DISABLE);
          M2=TIM5->CNT;
        }
        TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_IT_CC1);
        TIM_ClearFlag(TIM3,TIM_IT_CC2);
    }
}
我是按照你给的思路写的啊，但结果还是一样的。唉。。。对自己失望了。