了解EC11旋轉編碼器，編寫EC11旋轉編碼器驅動程序。

一、EC11旋轉編碼器基本認識

（1）、ALPS旋轉編碼器選型垂直型

 

（2）、ALPS旋轉編碼器選型側裝型

 

（3）、ALPS旋轉編碼器選型機械尺寸圖

（4）、ALPS旋轉編碼器選型引腳圖

 

（5）、ALPS旋轉編碼器選型內部觸點開關結構圖

（6）、ALPS旋轉編碼器選型時序圖

 （7）、EC11旋轉編碼器測試電路原理圖接法

  1、接外部上拉電阻，適用於浮空輸入和輸入上拉模式的IO口，如下圖所示。

 

  2、無外部上拉電阻，幾乎所有單片機IO口都可以設置為輸入上拉模式的IO口，如下圖所示。

 

二、EC11旋轉編碼器初級認識

（1）、EC11旋轉編碼器按旋轉出動作

 EC11旋轉編碼器按旋轉的輸出動作分為2種，一種就是轉一格，A、B對C端輸出一個完整脈沖，簡稱一定位一脈沖；另一種是轉兩格，A、B對C端輸出一個完整脈沖（轉一格就只是由低電平---高電平或由高電平---低電平），簡稱兩定位一脈沖。

（2）、EC11旋轉編碼器按旋轉出動作：一定位一脈沖

  1、一定位一脈沖EC11旋轉編碼器轉動一格輸出波形圖

 

解釋上圖：一定位一脈沖的EC11旋轉編碼器按測試電路圖的接法，在靜止的時候A、B兩線輸出都是高電平。轉動一格，A、B兩線各自輸出一個低電平脈沖，然后又回到高電平狀態，對應於EC11旋轉編碼器內部A、B兩個觸點開關的動作為：斷開---閉合---斷開。

（3）、EC11旋轉編碼器按旋轉出動作：兩定位一脈沖

  1、兩定位一脈沖EC11旋轉編碼器轉動一格輸出下降沿波形圖

 

   2、兩定位一脈沖EC11旋轉編碼器轉動一格輸出上升沿波形圖

 

解釋上兩圖：兩定位一脈沖的EC11旋轉編碼器稍微復雜一些，轉動一格只會輸出半個脈沖。靜止時，A、B觸點開關可以是斷開的也可以是閉合的。若初始狀態時A、B都是高電平，轉動一格就輸出從高電平到低電平的下降沿，隨后一直輸出低電平，對應於EC11旋轉編碼器內部A、B兩個觸電開關的動作為斷開---閉合。若初始狀態時A、B都是低電平，轉動一格就輸出從低電平到高電平的上升沿，隨后一直輸出低電平，對應於EC11旋轉編碼器內部AB兩個觸點開關的動作為閉合---斷開。由於兩定位一脈沖的EC11旋轉編碼器會有兩種初始狀態，寫驅動程序就需要考慮多一些情況。再者，這類EC11旋轉編碼器在轉動到內部A、B觸點一直閉合的時候，就相當於把上拉電阻的另一端接地，無形中加大了系統的功耗(若外接10K上拉電阻到5V電源就是500uA的電流)，這對於低功耗應用來說是非常不利的。

（4）、EC11旋轉編碼器旋轉定位和脈沖分辨

目前分有20定位數20脈沖與30定位數15脈沖。咋樣分辨20定位數20脈沖與30定位數15脈沖？要辨別的話也很簡單，拿一個位未知類型的EC11旋轉編碼器，看准一個點轉一圈，邊轉圈邊數這一圈有多少格就知道了。一般轉一圈有30格的都是兩定位一脈沖的類型，20格的都是一定位一脈沖的類型。對於沒 無步進手感的EC11旋轉編碼器，旋轉的時候是均勻的阻尼感，而不會有一格一格的步進手感，這種時候想辨別就需要用一個萬用表了。如果是一定位一脈沖的類型，不轉動的時候A,B於C端都不導通。如果是兩定位一脈沖的類型，會有A,B與C端導通和A,B與C端不導通兩種情況。稍微轉一下轉軸然后測量，若A,B與C端都導通，那么就是兩定位一脈沖類型。 雖然這種EC11旋轉編碼器無步進手感，但是大多數也是轉一圈輸出15脈沖(30格)或20脈沖(20格)的類型。

三、EC11旋轉編碼器進一步認識

（1）、EC11旋轉編碼器旋轉與按下按鍵波形圖

（2）、EC11旋轉編碼器一定位一脈沖波形圖

  1、EC11旋轉編碼器正轉一定位一脈沖波形圖

 解釋上圖：旋轉EC11旋轉編碼器操作順序為：正轉一格---停頓---連續正轉---停

 2、EC11旋轉編碼器反轉一定位一脈沖波形圖

 解釋上圖：旋轉EC11旋轉編碼器操作順序為：反轉一格---停頓---連續反轉---停

 （3）、EC11旋轉編碼器一定位一脈沖波形圖解讀

根據以上正反轉一定位一脈沖波形圖可知：若將EC11旋轉編碼器的A端視為時鍾，B端視為數據，整個EC11旋轉編碼器就可以視為根據時鍾脈沖輸出信號的同步元件。可以看做數據在時鍾的邊沿處輸出（即時鍾線檢測邊沿，數據線檢測電平，這個思路編程最簡單），當EC11旋轉編碼器正轉時，在時鍾線的下降沿處，數據線為高電平，或在時鍾線的上升沿處，數據線為低電平;當EC11旋轉編碼器反轉時，在時鍾線的下降沿處，數據線為低電平，或在時鍾線的上升沿處，數據線為高電平。可以不嚴謹的簡單概括為：在時鍾的下降沿處，A、B反相為正轉，同相為反轉。進一步總結為：EC11旋轉編碼器每轉一格，A、B兩線就會各自輸出一個完整的脈沖，因此我們可以僅檢測時鍾線的時鍾單邊沿（上升沿或者下降沿任選一個做檢測），根據時鍾線的邊沿處，信號線的電平來判斷EC11旋轉編碼器是正轉還是反轉。為什么這樣檢測？由於一定位一脈沖的EC11旋轉編碼器在正常情況下A、B線初始狀態都是高電平，所以直接檢測時鍾線的下降沿更方便。（另一種方法也可以看做數據與時鍾的相位關系（即檢測數據線和時鍾線哪根線的邊沿先出現，這個思路編程較為復雜，適合做硬件實現）：正轉時，A線相位超前於B線相位；反轉時，B線相位超前於A線相位。使用簡單的數字邏輯電路（異或門與D觸發器）就可以識別到A、B的相位關系與轉動次數。）

 （4）、EC11旋轉編碼器一定位一脈沖驅動編程

#define EC11_A_Now P36 //EC11旋轉編碼器的A引腳，視為時鍾線，也表示EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態，未旋轉時處於高電平狀態。
#define EC11_B_Now P35 //EC11旋轉編碼器的B引腳，視為信號線，也表示EC11旋轉編碼器B引腳當前狀態，未旋轉時處於高電平狀態。
#define EC11_Key P37 //EC11旋轉編碼器的按鍵 
static char EC11_A_Last = 0; //EC11旋轉編碼器的A引腳上一次的狀態
static char EC11_B_Last = 0; //EC11旋轉編碼器的B引腳上一次的狀態
static char EC11_Type = 1; //定義變量暫存EC11旋轉編碼器的類型，即 0：一定位對應一脈沖，1：兩定位對應一脈沖。
//所謂一定位對應一脈沖，是指EC11旋轉編碼器每轉動一格，A和B都會輸出一個完整的方波。兩定位對應一脈沖，是指EC11旋轉編碼器每轉動兩格，A和B才會輸出一個完整的方波，只轉動一格只輸出A和B的上升沿或下降沿。
  char Encoder_EC11_Scan() //EC11旋轉編碼器掃描函數， 這里只是部分代碼 。
{
   //以下儲存A、B上一次值的變量聲明為靜態全局變量，方便對EC11旋轉編碼器對應的IO口做初始化。
   // static char EC11_A_Last = 0;
   // static char EC11_B_Last = 0;
   char ScanResult = 0; //返回編碼器掃描結果，用於分析EC11編碼器的動作，0：無動作，1：正轉，-1：反轉，2：只按下按鍵，3：按着按鍵正轉，-3：按着按鍵反轉。
   if(EC11_Type == 0) //一定位一脈沖的EC11編碼器
 {
    if(EC11_A_Now != EC11_A_Last) //判斷EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態是否不等於EC11旋轉編碼器的A引腳上一次的狀態。以EC11旋轉編碼器A引腳為時鍾，EC11旋轉編碼器B引腳為數據，正轉時A、B反相，反轉時A、B同相。
  {
     if(EC11_A_Now == 0)//EC11旋轉編碼器旋轉后，判斷EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態是否處在低電平狀態。若處在低電平狀態，那么EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態由高電平狀態變為低電平狀態，有下降沿產生。由於只需要采集EC11旋轉編碼器A引腳的上升沿或下降沿的任意一個狀態，再檢測EC11旋轉編碼器B引腳輸出電平類型，就可以判斷出EC11旋轉編碼器旋轉方向。即當EC11旋轉編碼器A引腳為下降沿或上升沿，EC11旋轉編碼器B引腳為高電平（即1）或低電平（即0）時，EC11旋轉編碼器正轉，另之反轉。
   {
      if(EC11_B_Now == 1) //EC11旋轉編碼器旋轉后，判斷EC11旋轉編碼器B引腳當前狀態是否處在高電平狀態
      ScanResult = 1; //正轉
      else 
      ScanResult = -1;//反轉
     }
     EC11_A_Last = EC11_A_Now; //更新編碼器上一個狀態暫存變量
     EC11_B_Last = EC11_B_Now; //更新編碼器上一個狀態暫存變量
    }
   }
   return ScanResult; //返回值的取值：0：無動作，1：正轉，-1：反轉。
 }

（5）、EC11旋轉編碼器兩定位一脈沖波形圖

  1、EC11旋轉編碼器正轉兩定位一脈沖波形圖

解釋上圖：旋轉EC11旋轉編碼器操作順序為：正轉第一格---停頓---正轉第二格---停頓---連續正轉---停

  2、EC11旋轉編碼器反轉兩定位一脈沖波形圖

解釋上圖：旋轉EC11旋轉編碼器操作順序為：反轉第一格---停頓---反轉第二格---停頓---連續反轉---停

  3、EC11旋轉編碼器正轉-反轉-正轉-正轉-反轉兩定位一脈沖波形圖

解釋上圖：旋轉EC11旋轉編碼器操作順序為：正轉一格---反轉一格---正轉一格---正轉一格---反轉一格---停

 （6）、EC11旋轉編碼器兩定位一脈沖波形圖解讀

 

（7）、EC11旋轉編碼器兩定位一脈沖（檢測相位超前或滯后的方式）驅動編程

/*  本程序是對上面char Encoder_EC11_Scan()函數的補充。即else對應的if為if(EC11_Type == 0) 即此處EC11_Type！= 0  */                            
  else//兩定位一脈沖的EC11旋轉編碼器
{    
   if(EC11_A_Now !=EC11_A_Last)//判斷EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態是否不等於EC11旋轉編碼器的A引腳上一次的狀態。若A 0->1 時，B 1->0 正轉；若A 1->0 時，B 0->1 正轉；若A 0->1 時，B 0->1 反轉；若A 1->0 時，B 1->0 反轉。
 {                                   
    if(EC11_A_Now == 1)//EC11旋轉編碼器旋轉后，判斷EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態是否處在高電平狀態。
  {
     if((EC11_B_Last == 1)&&(EC11_B_Now == 0))//EC11旋轉編碼器B引腳上一次狀態為高電平，EC11旋轉編碼器B引腳當前狀態低電平狀態。
     ScanResult = 1;//正轉
     if((EC11_B_Last == 0)&&(EC11_B_Now == 1))//EC11旋轉編碼器B引腳上一次狀態為低電平，EC11旋轉編碼器B引腳當前狀態高電平狀態。
     ScanResult = -1;//反轉
     //下面為正轉一次再反轉或反轉一次再正轉處理     
     if((EC11_B_Last == EC11_B_Now)&&(EC11_B_Now == 0))//EC11旋轉編碼器A引腳上升沿時，采集的B不變且為0。
     ScanResult = 1;//正轉
     if((EC11_B_Last == EC11_B_Now)&&(EC11_B_Now == 1)) //EC11旋轉編碼器A引腳上升沿時，采集的B不變且為1。
     ScanResult = -1;//反轉
    }
    else//EC11旋轉編碼器旋轉后，判斷EC11旋轉編碼器A引腳當前狀態是否處在低電平狀態。
  {
     if((EC11_B_Last == 1)&&(EC11_B_Now == 0))//EC11旋轉編碼器B引腳上一次狀態為高電平，EC11旋轉編碼器B引腳當前狀態低電平狀態。
     ScanResult = -1;//反轉
     if((EC11_B_Last == 0)&&(EC11_B_Now == 1))//EC11旋轉編碼器B引腳上一次狀態為低電平，EC11旋轉編碼器B引腳當前狀態高電平狀態。
     ScanResult = 1;//正轉
     //下面為正轉一次再反轉或反轉一次再正轉處理     
     if((EC11_B_Last == EC11_B_Now)&&(EC11_B_Now == 0))//EC11旋轉編碼器A引腳上升沿時，采集的B不變且為0。
     ScanResult = -1;//反轉
     if((EC11_B_Last == EC11_B_Now)&&(EC11_B_Now == 1))//EC11旋轉編碼器A引腳上升沿時，采集的B不變且為1。  
     ScanResult = 1;//正轉
    }               
    EC11_A_Last = EC11_A_Now;//更新編碼器上一個狀態暫存變量
    EC11_B_Last = EC11_B_Now;//更新編碼器上一個狀態暫存變量
    return ScanResult;//返回值的取值，0：無動作，1：正轉；-1：反轉。
   }
 }