Page
Stránky / Súčiastky ku Arduinu /
Rotační enkodér (kódovač) je mechanická součástka, která snímá polohu. Nemá krajní polohu a lze jím otáčet neomezeně na obě strany. V reálném životě se s ním setkáváme například v autorádiích nebo mikrovlnných troubách. Pomocí něj lze pohodlně nastavovat hodnoty, při kterých je žádoucí, aby se daly postupně nastavovat v jednom nebo druhém směru.
V češtině neexistuje ustálená pojmenování pro tuto součástku. Proto uvádím všechny názvy, s nimiž jsem se během přípravy tohoto článku setkal.
Existují dva základní druhy:
V následujícím textu se budeme věnovat pouze inkrementálním.
Vnitřní zapojení enkodéru se dá na internetu obtížněji objevit a proto zde uvádím schématu, které jsem našel v datasheetu firmy Bourns, konkrétně ke PEC11R. Všechny enkodéry, které se dají koupit mají přibližně tento rozměr a také tvar.
Na schématu jsou důležité dva místa. Body označené jako 1 a 2 jsou vývody tlačítka, které se při stlačení sepne. Jejich ovládání se v ničem neliší od toho, jak se ovládají běžné tlačítka.
Body označené jako A, B a C jsou vývody samotného enkodéru. Jejich význam je možné pochopit podle následujícího obrázku. Samotný enkodér je jen ta část označena čárkovanou čarou. Bod C se připojuje na GND. Body A a B se připojují přes pull-up rezistor ke zdroji napětí.
Na schématu je ještě vidět kombinaci rezistoru a kondenzátoru, která se připojuje ke vstupu mikrokontroléru. Jejich úkolem je zabránit zákmitům tlačítek, protože tento jev může vznikat i v rotačním enkoderu. Pokud při ovládání nevadí drobná nedokonalost a občasné výskyty falešných signálů, může se tato část vynechat.
V klidovém stavu není propojen ani jeden z výstupů. O tom lze přesvědčit pomocí multimetru, kterým nenaleznete žádný zkrat mezi libovolnými piny. Teprve při otáčení hřídele dochází ke spojování bodů A a B s bodem C. Tehdy je signalizována poloha hřídele pomocí následujícího kódu.
Signály na pinech A a B jsou vůči sobě navzájem mírně posunuté a podle toho se dá zjistit, kterým směrem se otáčí hřídel. Není to úplně snadno představitelné, proto se to pokusím zaznamenat na video. Na videu se pokusím sejmout i zákmity tlačítek.
Pokud kupujete ze zdroje, který nedodává datasheet, je dobré se přesvědčit, jak jsou jednotlivé piny zapojeny. To je trochu problém, protože v klidovém stavu není propojen žádný pin a pokud chcete kroutit hřídelí a současně měřit multimetrem, nebudete mít na to dostatek rukou.
Můžete si pomoci jednoduchým zapojením na zkušebním poli:
Připojte ke každé větvi jeden pin rotačního enkodéru a sledujte, jak se budou při pomalém otáčení hřídele postupně zapínat a vypínat jednotlivé LED. Pokud uvidíte svítit LED v následujícím pořadí, našli jste správné piny:
Protože máte na každém pinu rezistor, nehrozí nebezpečí, že se vám podaří nechtěně něco vyzkratovat.
Ve videu je vidět, jak rotační enkodér funguje. Je tam zapojen na zkušebním poli a při otáčení hřídelí se postupně rozsvítí jednotlivé LED diody.
Toto je seznam jiných zdrojů, které pomohou při studiu enkodérů. Jeden ze zdrojů je i slovenský.
Na závěr přichází to nejlepší. Praktické programování rotačního enkodéru. Bude se skládat z několika článků.
21.04.2018