Rotary Encoder - Versionshistorie

Bar: /* Kodeeksempel til Arduino */

2024-05-02T09:17:30Z

Kodeeksempel til Arduino

← Ældre version		Versionen fra 2. maj 2024, 11:17
Linje 254:		Linje 254:

	void printCount() {		void printCount() {
	Serial.print("Count:\t");		Serial.print("Count:\t");
	Serial.print(countValue);		Serial.print(countValue);
	int countClick = countValue / 4;		int countClick = countValue / 4;
	Serial.print("\t");		Serial.print("\t");
	Serial.println(countClick);		Serial.println(countClick);
	}		}

Linje 304:		Linje 304:

	Udskriften viser to værdier - tællingen på kanterne og så den tælling delt med 4, som modsvarer de klik der er i Rotary Encoderen.		Udskriften viser to værdier - tællingen på kanterne og så den tælling delt med 4, som modsvarer de klik der er i Rotary Encoderen.
	Hvis man kun ønskede udskrift for hvert klik, så kunne man i funktionen printCount() ~~starte med~~ følgende ~~linje~~:		Hvis man kun ønskede udskrift for hvert klik, så kunne man i funktionen printCount() tilføje en linje, så den kommer til at se ud på følgende måde:
	<syntaxHighlight lang="C">		<syntaxHighlight lang="C">
			void printCount() {
	if ((countValue % 4) != 0) return;		if ((countValue % 4) != 0) return;
			Serial.print("Count:\t");
			Serial.print(countValue);
			int countClick = countValue / 4;
			Serial.print("\t");
			Serial.println(countClick);
			}
	</syntaxHighlight>		</syntaxHighlight>

	I setup() sættes den serielle Baud Rate til 500000. Grunden til dette er at koden i loop() er tidsfølsom, forstået på den måde, at hvis der er noget i loop() der tager lang tid, så kan koden springe over kanter, og dermed ikke tælle rigtigt. Dette blev observeret ved en Baud Rate på 9600, hvor det der skulle skrives ud kom til at vente på at der blev skrevet ud, så signaler blev sprunget over. Måden det blev konstateret var at markere et nulpunkt, og så dreje stille og roligt fx 2 omgange. Dette gav som forventet 160 kanter. Ved så at køre hurtigt to omgange retur skulle man forvente at tallet kom tilbage på 0 - dette var ikke tilfældet, altså var der kanter der blev sprunget over.		I setup() sættes den serielle Baud Rate til 500000. Grunden til dette er at koden i loop() er tidsfølsom, forstået på den måde, at hvis der er noget i loop() der tager lang tid, så kan koden springe over kanter, og dermed ikke tælle rigtigt. Dette blev observeret ved en Baud Rate på 9600, hvor det der skulle skrives ud kom til at vente på at der blev skrevet ud, så signaler blev sprunget over. Måden det blev konstateret var at markere et nulpunkt, og så dreje stille og roligt fx 2 omgange. Dette gav som forventet 160 kanter. Ved så at køre hurtigt to omgange retur skulle man forvente at tallet kom tilbage på 0 - dette var ikke tilfældet, altså var der kanter der blev sprunget over.

			Med ovenstående erfaring, så skal man være meget opmærksom på tid i udvikling af software, specielt hvis Rotary Encoderen skal kunne fungere i alle situationer. Man skal passe på med alt - specielt delay() må man bare ikke have i koden så den fungerer på tidspunkter hvor der skal kunne registreres fra Rotary Encoderen, med også display-rutiner LED-strip og mange andre ting vil kunne give problemer. Er man i tvivl vil man kunne lave en test som beskrevet ovenfor.

			Alternativt skal man skrive koden om, så den fungerer på interrupt. Dette er ikke dokumenteret her.

	{{moduler}}		{{moduler}}

Bar med 2. maj 2024, 07:07

2024-05-02T07:07:01Z

← Ældre version		Versionen fra 2. maj 2024, 09:07
Linje 235:		Linje 235:
	Den konkrete kode tager udgangspunkt i pseudokoden, og bliver ikke forklaret i detaljer, men der forklares de ting, der har er specielt for denne kode.		Den konkrete kode tager udgangspunkt i pseudokoden, og bliver ikke forklaret i detaljer, men der forklares de ting, der har er specielt for denne kode.

			<syntaxHighlight lang="C">
			#define CLK_PIN 3
			#define DT_PIN 4

			int countValue = 0;
			bool lastClk;
			bool lastDt;

			void setup() {
			pinMode(CLK_PIN, INPUT);
			pinMode(DT_PIN, INPUT);
			Serial.begin(500000);
			delay(100);
			Serial.println("\r\nRotary Switch Simple demo");
			lastClk = digitalRead(CLK_PIN);
			lastDt = digitalRead(DT_PIN);
			}

			void printCount() {
			Serial.print("Count:\t");
			Serial.print(countValue);
			int countClick = countValue / 4;
			Serial.print("\t");
			Serial.println(countClick);
			}

			void loop() {
			bool clkNow = digitalRead(CLK_PIN);
			bool dtNow = digitalRead(DT_PIN);
			if (clkNow != lastClk) {
			if (clkNow) {
			if (dtNow) {
			countValue++;
			} else {
			countValue--;
			}
			} else {
			if (dtNow) {
			countValue--;
			} else {
			countValue++;
			}
			}
			lastClk = clkNow;
			printCount();
			}
			if (dtNow != lastDt) {
			if (dtNow) {
			if (clkNow) {
			countValue--;
			} else {
			countValue++;
			}
			} else {
			if (clkNow) {
			countValue++;
			} else {
			countValue--;
			}
			}
			lastDt = dtNow;
			printCount();
			}
			}
			</syntaxHighlight>

			Koden læser alle skift på de to signaler CLK og DT, og som Rotary Encoderen (den der er testet til koden) er opbygget, så for hvert klik der er i omgangen (20 klik i alt), så er der 4 skift. Når koden skriver ud i Serial monitor, så kommer der udskrift på alle kanter.

			Udskriften viser to værdier - tællingen på kanterne og så den tælling delt med 4, som modsvarer de klik der er i Rotary Encoderen.
			Hvis man kun ønskede udskrift for hvert klik, så kunne man i funktionen printCount() starte med følgende linje:
			<syntaxHighlight lang="C">
			if ((countValue % 4) != 0) return;
			</syntaxHighlight>

			I setup() sættes den serielle Baud Rate til 500000. Grunden til dette er at koden i loop() er tidsfølsom, forstået på den måde, at hvis der er noget i loop() der tager lang tid, så kan koden springe over kanter, og dermed ikke tælle rigtigt. Dette blev observeret ved en Baud Rate på 9600, hvor det der skulle skrives ud kom til at vente på at der blev skrevet ud, så signaler blev sprunget over. Måden det blev konstateret var at markere et nulpunkt, og så dreje stille og roligt fx 2 omgange. Dette gav som forventet 160 kanter. Ved så at køre hurtigt to omgange retur skulle man forvente at tallet kom tilbage på 0 - dette var ikke tilfældet, altså var der kanter der blev sprunget over.
	{{moduler}}		{{moduler}}

Bar: /* Koden inde i funktionerne */

2024-05-02T06:45:51Z

Koden inde i funktionerne

← Ældre version		Versionen fra 2. maj 2024, 08:45
Linje 229:		Linje 229:

	Koden ligger sammen med eksempler og en demo inde i [[media:Rotary_jal.zip\|en samlet ZIP-fil]].		Koden ligger sammen med eksempler og en demo inde i [[media:Rotary_jal.zip\|en samlet ZIP-fil]].

			==Kodeeksempel til Arduino==
			Dette eksempel er givet for at vise hvordan Rotary Encoderen kan anvendes til Arduino.

			Den konkrete kode tager udgangspunkt i pseudokoden, og bliver ikke forklaret i detaljer, men der forklares de ting, der har er specielt for denne kode.


	{{moduler}}		{{moduler}}

Bar: /* Princip-diagram for Rotary Encoder */

2022-10-22T13:08:32Z

Princip-diagram for Rotary Encoder

← Ældre version		Versionen fra 22. okt. 2022, 15:08
Linje 25:		Linje 25:

	==Princip-diagram for Rotary Encoder==		==Princip-diagram for Rotary Encoder==
	{\|		{\|
	\|-		\|-
	\|valign="top"\|		\|valign="top"\|

Bar: /* Koden inde i funktionerne */

2022-10-22T13:07:45Z

Koden inde i funktionerne

← Ældre version		Versionen fra 22. okt. 2022, 15:07
Linje 233:		Linje 233:

	{{keyes-moduler}}		{{keyes-moduler}}

	[[Kategori:Flere digitale signaler]]		[[Kategori:Flere digitale signaler]]
	[[Kategori:JAL-moduler]]		[[Kategori:JAL-moduler]]

Bar: 1 version importeret

2022-10-22T12:13:12Z

1 version importeret

← Ældre version	Versionen fra 22. okt. 2022, 14:13
(Ingen forskel)

htx_>Bar: /* Funktionsbeskrivelse */

2018-09-12T17:25:56Z

Funktionsbeskrivelse

Ny side

[[Fil:Modul-24.jpg|thumb|right|200px|Billede af Rotary Encoder modul]]

Rotary Encoder modulet har et skaft på toppen, som kan roteres omkring en lodret akse. Dette skaft kan roteres uendeligt. Modulet kan registrere registrere skaftets rotationer.

Rotary encoders bliver brugt til mange processer, som kræver præcis uendelig rotation. Eksempelvis kan det bruges til computer mus med drejehjul, hvor det skal registreres i hvor meget kuglen drejer og i hvilke retninger. Det kan bruges til robotter, for at registrere hvor meget robotens motorer er drejet. Det kan også bruges i kamerar linser, for at undersøge hvor meget kameraret er zoomet ind.

Siden at modulet kan rotere uendeligt, har den ikke rigtigt nogen start eller slutning, men hvis man, i koden, holder styr på rotationen, så kan man bruge modulet bruges til at skrue op eller ned for noget, eksempelvis volumen af lyd eller styrken af lys lys. Rotary Encoder afgiver kun information når der bliver drejet på skaftet, den kan altså ikke fortælle nuværende position. Hvis man skal have en start position, skal man sætte skaftets nuværende position til start og så vil man derefter kunne skrue op eller ned. Modulet kan dog heller ikke gemme informationer, så når programmet bliver genstartet, vil den igen gøre skaftets nuværende position til start position. Så hvis man ønsker en position, som fast skal være start position, så skal man enten, aldrig lukke programmet eller sætte skaftets position tilbage til start før man starter sit program.

==Benforbindelser til modul==

{| class="wikitable" border="1"
|-
!Signal!!pin!!Pic-pin!!Forklaring
|-
|GND||1||10||Stel-forbindelse
|-
| + ||2||9||+ 5V forsyning
|-
|SW||3||5||Kontakt i Rotary Encoder, der trækker mod stel, når den trykkes ind
|-
|DT||4||4||Data signal - en del af rotations aftastning
|-
|CLK||5||3||Clock signal - en del af rotations aftastning
|}

==Princip-diagram for Rotary Encoder==
{|
|-
|valign="top"|

Selve rotary encoderen er vist som de to switche U$1 og U$2, hvor der sidder to pull-up modstande R2 og R3 der er monteret på printet.

Den sidste del er trykknappen S1, der sidder i drejeakslen, der kan aktiveres ved at trykke akslen indad.
På printet er der plads til en pull up, men den er ikke monteret, så den kan man eftermontere (SMD), eller man kan placere den uden for printet.

|valign="top"|
[[Image:Rotary_diagram.PNG|400px|Principskitse af Rotary Encoder]]
|}

===Forklaring til aflæsning af Rotary Encoder===
Når man drejer på Rotary Encoderen, så giver den to faseforskudte signaler ud, som vist her:

[[Image:Rotary_full_count.PNG|Tidsdiagram for Rotary Encoder med tælleskridt]]

Som det kan ses på tallene under kurverne, så tæller man et skridt hver gang der kommer en kant i signalerne fra enten CLK eller Data. Når Data er faseforskudt så den kommer efter CLK, så tælles der opad, og når faseforskydningen vender, så Data kommer før CLK, så tælles der nedad.

Mellem hvert "klik" på rotary encoderen tælles enten 4 gange op eller 4 gange ned.

Det kan man anvendelsesmæssigt håndtere ved at dividere tallet med 4.

Man kan også tælle lidt simplere, så man kun ændrer noget, hver gang CLK går fra lav til høj, som det er illustreret her:

[[Image:Rotary_single_count.PNG|Tidsdiagram for Rotary Encoder med enkelt tælling]]

Som det kan ses tælles der ved de positivt gående kanter på CLK, og der tælles op når Data er høj, og ned når Data er lav.

Dette princip virke umiddelbart enkelt, men det kan også have en ulempe, nemlig at der kan tælles forkert, hvis CLK giver flere positive kanter, men Data står på samme niveau, som det er illustreret her:

[[Image:Rotary_single_fejl.PNG|Tidsdiagram for Rotary Encoder med fejltælling]]

==Software modulet Rotary.jal==
Der ligger en servicerutine i Rotary modulet, hvor man kan få at vide om der er kommet en ny værdi, og den værdi kan aflæses i variablen Rotary_value, der er et signed word, som altså kan antage værdier fra -32768 til 32767.

Ved opstart står Rotary_value på 0.

Modulet kan anvende 4 forskellige principper.

Man kan vælge at arbejde med alle tælleskridt, så der kommer 80 på en omgang, men 4 trin for hvert "klik" på encoderen, eller man kan vælge at aflæse så der kommer 20 på en omgang, men med muligheden for at der opstår fejl.

Man kan også vælge om man vil servicere ved blot at kalde tit nok, eller om man vil lade en interrupt-rutine håndtere aflæsningen. Begge metoder kan kombineres frit uden begrænsninger.

===Anvendelse af Rotary Encoder===
Når man vil anvende Rotary Encoder modulet, så skal man [[include]] Rotary.jal som følger:

<source lang="jal">
include Rotary.jal
</source>

Hvis Rotary.jal ligger i \lib inde i c:\jalpack så kan compileren finde modulet.

[[JAL-fil]]en ligger sammen med et par eksempler inde i [[media:Rotary_jal.zip|en samlet ZIP-fil]]

Rotary er testet på følgende kombinationer:

{| class="wikitable" border="1"
|-
!PIC!!pin
|-
|[[PIC16F684]]||CLK=a2 DT=a3
|-
|[[PIC16F690]]||CLK=a2 DT=a3 - med alle kombinationer af interrupt og fuld/enkelt tælling
|}

===Interface fil til Rotary Encoder===
Man kan indstille de beskrevne ting i interfacefilen, samt man kan vælge hvilke indgange man ønsker at anvende til at aflæse encoderen med.

I Rotary_def.jal kan antallet af tælleskridt indstilles ved:
<source lang="jal">
Const rotary_single = false
</source>

False giver 4 skridt pr. klik og true giver 1 skridt pr. klik (kan lave fejl).

I Rotary_def.jal kan der indstilles om man skal bruge interrupt ved:
<source lang="jal">
Const rotary_interrupt = true
</source>

Placeringen af benene er lidt mere kompliceret, specielt på [[PIC16F690]], hvor man både kan bruge ben i PORTA og PORTB til det - dog med den begrænsning at man skal bruge to ben i samme port.<br />
Man angiver hvilken port det er med følgende angivelse:
<source lang="jal">
alias Rotary_port is porta
</source>

Som normalt skal man angive hvilke pins det er ved navnene. Her skal navngives CLK og Data, samt direction-benene for de samme:
<source lang="jal">
alias Rotary_pin_clk is pin_A2 -- clock pin
alias Rotary_pin_dt is pin_A3 -- data pin.
--
alias Rotary_pin_direction_clk is pin_A2_direction
alias Rotary_pin_direction_dt is pin_A3_direction
</source>

Til indstilling af interruptet skal man angive hvilke interrupt-indstillinger det er:
<source lang="jal">
alias Rotary_int_clk is IOCA_IOCA2
alias Rotary_int_dt is IOCA_IOCA3
</source>

Endelig skal der kunne angives hvilke bit det er i de spejlede variabler inde i rutinerne, og det gøres blot ved at angive bit-nummeret som vist her:
<source lang="jal">
const Rotary_clk_bit = 2
const Rotary_dt_bit = 3
</source>

==Anvendelsen af Rotary Encoder==

Man skal foretage valgene omkring interrupt ud fra om man lave sin kode så modulet serviceres meget ofte, og om man skal have visning på alle nye værdier, samt om man må miste værdier (om man har et fast nul-punkt).

Så skal man vælge om man vil have alle tælleskridt med, eller om man vil have 1 tælleskridt pr. klik, med den ulempe, at man kan få falske tællinger.

Ud over det er anvendelsen ret simpel:
<source lang="jal">
include Rorary.jal

forever loop
if new_rotary_value then
rotary_value -- anvend den nye værdi til noget fornuftigt
end if
--
-- Her kan placeres anden kode i loopet, der skal lave andre ting
--
end loop
</source>

==Forklaring af Rotary software==

Her forklares i detaljer hvordan modulet fungerer inde i software-modulet

===Initialisering af softwaren===

Initialiseringen kan i [[Pseudokode]] udtrykkes som følger:

<pre>
Læs opsætningen i Rotary_def.jal
Sæt Rotary_value til 0
indstil interruptet, hvis det skal anvendes
</pre>

===Funktionen new_rotary_value===

Funktionen kaldes ofte, og når der er en ny værdi, så returnerer den true, og man kan aflæse status på tælleren i rotary_value.

Hvis man ikke anvender interrupt, så skal funktionen kaldes så ofte, at man ikke mister tælleskridt. Anvender man interruptet, så vil der blot ligge den værdi man er kommet til.

===Konstanterne i interface-filen===
Det er mest af alt de indstillinger der er beskrevet tidligere.

===Funktionsbeskrivelse===

Princippet for at registrere tælling af enkelt skridt kan i [[pseudokode]] udtrykkes som følger:
<pre>
Hvis der er en forkant på CLK så
Marker at der er sket en ændring
Hvis Data er høj så
Tæl en op
ellers
Tæl en ned
</pre>

Dette kan ske direkte i servicerutinen, eller hvis det er med interrupt, så sker det ved at registreringen sker i interruptet, og servicerutinen registrerer at det er sket.

På samme måde laves tællingen på alle kanter enten i interruptet eller i servicerutinen.<br />
Som pseudokode er det lidt mere kompliceret:
<pre>
Hvis der er sket et skift på CLK så
Marker at der er sket en ændring
Hvis CLK er Høj så
Hvis Data er høj så
Tæl en op
Ellers
Tæl en ned
Ellers
Hvis Data er høj så
Tæl en ned
Ellers
Tæl en op
Ellers
Hvis der er sket et skift på Data så
Marker at der er sket en ændring
Hvis Data er Høj så
Hvis CLK er høj så
Tæl en ned
Ellers
Tæl en op
Ellers
Hvis CLK er høj så
Tæl en op
Ellers
Tæl en ned

</pre>

===Koden inde i funktionerne===

Koden er ret uoverskuelig, specielt fordi den skal kunne fungere på 4 forskellige måder, ud fra de indstillinger der er lavet i interface-filen.

Det er også således at noget løses i interrupt, mens andet løses i servicerutinen.

Koden ligger sammen med eksempler og en demo inde i [[media:Rotary_jal.zip|en samlet ZIP-fil]].

{{moduler}}

{{keyes-moduler}}

[[Kategori:Flere digitale signaler]]
[[Kategori:JAL-moduler]]