代码收藏家 旋转编码器原理与应用详解：从结构到实战 | 零基础入门STM32第四十七步
| 主题 | 内容 | 教学目的/扩展视频 |
|---|---|---|
| 旋转编码器 | 电路原理，跳线设置，结构分析。驱动程序与调用。 | 熟悉电路和驱动程序。 |
师从洋桃电子，杜洋老师
📑文章目录
（图1：开发板与旋转编码器连接示意图）
（图2：旋转编码器结构示意图）
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：
▲ 🔍 旋转编码器介绍（中文）
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
| 部件 | 功能说明 |
|---|---|
| K1 | 按压开关（垂直方向触发） |
| K2/K3 | 旋转检测开关（相位差90°） |
| 弹片 | 提供机械反馈和定位 |
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
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
Created with Raphaël 2.3.0
检测A相变化
读取B相状态
B相==高电平?
标记为右旋
标记为左旋
yes
no
五、典型应用场景
- 智能家居：空调温度调节旋钮
- 工业控制：数控机床参数设置
- 车载系统：多媒体音量控制
- 医疗设备：监护仪参数调整
- 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;
}
}
▲ 完整工程代码示例⏬旋转编码器数码管显示程序
七、选型注意事项
| 参数 | 推荐值 |
|---|---|
| 分辨率 | 20脉冲/转 |
| 工作电压 | 3.3V-5V DC |
| 机械寿命 | >10万次旋转 |
| 按压力度 | 200±50gf |
| 工作温度 | -25℃~+85℃ |
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）
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📌 下期预告：下一期将探讨旋转编码器驱动程序分析，欢迎持续关注！
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实测开发版：洋桃1号开发版（基于STM32F103C8T6）
更新日志：v1.0 初始版本（2025-03-05）
作者：触角01010001
