esp32使用simpleFoc来接入编码器计算角度与速度

Simple FOC是国外无刷电机爱好者，创立的一个开源无刷电机FOC控制项目。     第1章　首页 (simplefoc.cn)

用这个库接编码器非常简单     这是文档  编码器设置 (simplefoc.cn)

头文件汉化了下注释

#ifndef ENCODER_LIB_H
#define ENCODER_LIB_H

#include "Arduino.h"
#include "../common/foc_utils.h"
#include "../common/time_utils.h"
#include "../common/base_classes/Sensor.h"

/**
 *  Quadrature mode configuration structure正交模式配置结构
 */
enum Quadrature : uint8_t
{
    ON = 0x00, //!<  Enable quadrature mode CPR = 4xPPR 启动正交  四倍分辨率
    OFF = 0x01 //!<  Disable quadrature mode / CPR = PPR 不起用
};

class Encoder : public Sensor
{
public:
    /**
    Encoder class constructor ENcoder类构造器
    @param encA  encoder A pin A相
    @param encB  encoder B pin B相
    @param ppr  impulses per rotation  (cpr=ppr*4) 编码器线数
    @param index index pin number (optional input)   I针（也叫Z，每转一圈给一个信号）
    */
    Encoder(int encA, int encB, float ppr, int index = 0);

    /** encoder initialise pins初始化针脚 */
    void init() override;
    /**
     *  function enabling hardware interrupts for the encoder channels with provided callback functions使用提供的回调函数为编码器通道启用硬件中断的函数
     *  if callback is not provided then the interrupt is not enabled如果未提供回调，则不启用中断
     *
     * @param doA pointer to the A channel interrupt handler function指向 A 通道中断处理函数的指针
     * @param doB pointer to the B channel interrupt handler function指向 B 通道中断处理函数的指针
     * @param doIndex pointer to the Index channel interrupt handler function指向索引通道中断处理函数的指针
     *
     */
    void enableInterrupts(void (*doA)() = nullptr, void (*doB)() = nullptr, void (*doIndex)() = nullptr);

    //  Encoder interrupt callback functions编码器中断回调函数
    /** A channel callback function a通道回调函数*/
    void handleA();
    /** B channel callback function B通道回调函数*/
    void handleB();
    /** Index channel callback function I通道回调函数*/
    void handleIndex();

    // pins A and B
    int pinA;      //!< encoder hardware pin A
    int pinB;      //!< encoder hardware pin B
    int index_pin; //!< index pin

    // Encoder configuration
    Pullup pullup;         //!< Configuration parameter internal or external pullups配置参数内部或外部上拉
    Quadrature quadrature; //!< Configuration parameter enable or disable quadrature mode  是否启用正交
    float cpr;             //!< encoder cpr number  每转脉冲数

    // Abstract functions of the Sensor class implementation Sensor 类实现的抽象函数
    /** get current angle (rad) 当前角度弧度*/
    float getSensorAngle() override;
    float getMechanicalAngle() override;
    /**  get current angular velocity (rad/s)当前速度 */
    float getVelocity() override;
    float getAngle() override;
    double getPreciseAngle() override;
    int32_t getFullRotations() override;
    virtual void update() override;

    /**
     * returns 0 if it does need search for absolute zero 如果确实需要搜索绝对零，则返回 0
     * 0 - encoder without index
     * 1 - ecoder with index
     */
    int needsSearch() override;

private:
    int hasIndex(); //!< function returning 1 if encoder has index pin and 0 if not. 如果编码器有索引引脚，则函数返回 1，否则返回 0。

    volatile long pulse_counter;       //!< current pulse counter  电流脉冲计数器
    volatile long pulse_timestamp;     //!< last impulse timestamp in us 最后的脉冲时间戳us单位
    volatile int A_active;             //!< current active states of A channel A通道的当前活动状态
    volatile int B_active;             //!< current active states of B channel
    volatile int I_active;             //!< current active states of Index channel
    volatile bool index_found = false; //!< flag stating that the index has been found 表明已找到索引的标志

    // velocity calculation variables 速度计算变量
    float prev_Th, pulse_per_second;
    volatile long prev_pulse_counter, prev_timestamp_us;
};

#endif

手头的编码器是5000线正交编码器  这里用上abz三根信号。开启正交模式可以获得四倍分辨率。 z相也叫I相（index）。每转一圈给一个。可以用来矫正累计误差。esp32的gpio都可以使用中断模式。

main.cpp

#include <lvgl.h>
#include <TFT_eSPI.h>

/**
 *  Encoder example code
 *
 * This is a code intended to test the encoder connections and to demonstrate the encoder setup.
 *
 * *编码器示例代码
 *
 * 这是用于测试编码器连接和演示编码器设置的代码
 */

#include <SimpleFOC.h>

Encoder encoder = Encoder(33, 32, 5000,35);//abz接33.32.35.5000是编码器线数
// interrupt routine intialisation
void doA() { encoder.handleA(); }
void doB() { encoder.handleB(); }
void doIndex() { encoder.handleIndex(); }

void setup()
{
    // monitoring port
    Serial.begin(115200);

    // enable/disable quadrature mode正交模式，四倍分辨率
    encoder.quadrature = Quadrature::ON;

    // check if you need internal pullups  外部上拉。其实编码器内部已经有电路处理
    encoder.pullup = Pullup::USE_EXTERN;

    // initialise encoder hardware
    encoder.init();
    // hardware interrupt enable
    encoder.enableInterrupts(doA, doB);

    Serial.println("Encoder ready");
    _delay(1000);
}

void loop()
{
    // iterative function updating the sensor internal variables
    // it is usually called in motor.loopFOC()
    // not doing much for the encoder though
    encoder.update();
    // display the angle and the angular velocity to the terminal  显示角度，速度，总计圈数
    Serial.print(encoder.getAngle());
    Serial.print("\t");
    Serial.println(encoder.getVelocity());

    Serial.println(encoder.getFullRotations());

    delay(500);
}

 

实际效果

7.17 HvF:/ 使用simpleFoc库用增量编码器计算角度跟速度# esp32 https://v.douyin.com/jq3coQU/ 复制此链接，打开Dou音搜索，直接观看视频！