CN109936356A - 编码开关的旋转方向确定方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种编码开关的旋转方向确定方法、系统、装置及存储介质，应用于检测电路，检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，第一电阻和第二电阻阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与第一电阻的第一端、第二电阻的第一端相连，第三电阻的第一端接标准电源，第一电阻的第二端、第二电阻的第二端和第三电阻的第二端均相连作电平输出端；旋转方向确定方法包括：按扫描频率通过电平输出端获取电平输出信号；利用ADC转换将电平输出信号转换为状态信号；利用当前状态信号和上一状态信号，确定编码开关的旋转方向。相比现有技术，本发明仅需要一个信号输出端即电平输出端，硬件要求降低，仅需比较一个电平信号的变化，软件设计难度明显降低。
Description
技术领域
本发明涉及硬件编码技术领域，特别涉及一种编码开关的旋转方向确定方法、系统、装置及存储介质。
背景技术
常用的旋转编码器具有顺时针旋转、逆时针旋转功能，目前在检测编码开关的旋转方向时一般使用两个I/O口，通过检测两个I/O输入波形的相位差来判断编码开关的旋转方向使顺时针还是逆时针。在处理器的I/O资源相对紧张时，这种方法占用两个I/O口，只有采用I/O资源比较丰富的处理器来替换，增加了硬件成本。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种编码开关的旋转方向确定方法、系统、装置及存储介质，以简化旋转方向确定方法的硬件设计，减少软件设计难度。其具体方案如下：
一种编码开关的旋转方向确定方法，应用于检测电路，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端相连，所述第三电阻的第一端接标准电源，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均相连，作为电平输出端；所述旋转方向确定方法包括：
按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；
利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；
利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。
优选的，所述电平输出信号对应的状态信号包括：
所述A脚和所述B脚均不连通的第一状态信号；
或仅所述A脚连通的第二状态信号；
或所述A脚和所述B脚均连通的第三状态信号；
或仅所述B脚连通的第四状态信号。
优选的，所述利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向的过程，具体包括：
比较当前状态信号和上一状态信号；
若上一状态信号到当前状态信号的变化方向为：所述第一状态信号至所述第二状态信号、所述第二状态信号至所述第三状态信号、所述第三状态信号至所述第四状态信号或所述第四状态信号至所述第一状态信号，则确定所述旋转方向为第一方向；
若上一状态信号到当前状态信号的变化方向为：所述第一状态信号至所述第四状态信号、所述第四状态信号至所述第三状态信号、所述第三状态信号至所述第二状态信号或所述第二状态信号至所述第一状态信号，则确定所述旋转方向为第二方向；
其中所述第二方向与所述第一方向相反。
优选的，所述比较当前状态信号和上一状态信号之后，还包括：
当所述电平输出信号转换为对应的状态信号为所述第一状态信号或所述第三状态信号，且在预设时间段内保持不变，则确定所述编码开关停止旋转。
优选的，所述比较当前状态信号和上一状态信号之后，还包括：
当所述电平输出信号转换为对应的状态信号为所述第二状态信号或所述第四状态信号，且在预设时间内保持不变，则确定所述编码开关故障。
优选的，所述利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号的过程，具体包括：
根据所述电平输出信号所在的电平区间，将所述电平输出信号转换为对应所述电平区间的状态信号。
优选的，所述扫描频率具体为5ms/次。
相应的，本发明还公开了一种编码开关的旋转方向确定系统，应用于检测电路，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端相连，所述第三电阻的第一端接标准电源，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均相连，作为电平输出端；所述旋转方向确定系统包括：
获取模块，用于按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；
转换模块，利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；
判断模块，用于利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。
相应的，本发明还公开了一种编码开关的旋转方向确定装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述编码开关的旋转方向确定方法的步骤。
相应的，本发明还公开了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述编码开关的旋转方向确定方法的步骤。
本发明公开了一种编码开关的旋转方向确定方法，应用于检测电路，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端相连，所述第三电阻的第一端接标准电源，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均相连，作为电平输出端；所述旋转方向确定方法包括：按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。本发明中的旋转方向确定方法与现有技术相比，仅需要一个信号输出端，即电平输出端，降低了硬件要求，仅需要比较一个电平信号的变化，软件设计难度明显降低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种编码开关的检测电路的结构拓扑图；
图2为本发明实施例中一种编码开关的旋转方向确定方法的步骤流程图；
图3a为本发明实施例中一种电平输出信号的电压波形图；
图3b为本发明实施例中一种电平输出信号的电压波形图；
图4为本发明实施例中一种具体的编码开关的旋转方向确定方法的步骤流程图；
图5为本发明实施例中一种编码开关的旋转方向确定系统的结构分布图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种编码开关的旋转方向确定方法，应用于检测电路，参见图1所示，所述检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻R1的第一端、所述第二电阻R2的第一端相连，所述第三电阻R3的第一端接标准电源，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第二端和所述第三电阻R3的第二端均相连，作为电平输出端；其中标准电源的电压可选为5V，电平输出端的电压范围在0-5V之间。
参见图2所示，所述旋转方向确定方法包括：
S1：按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；
可以理解的是，步骤S1获取电平输出信号时的扫描频率应当配合编码开关的旋转频率，如果步骤S1扫描频率过低，则容易造成状态变化遗漏，导致判断错误，如果步骤S2扫描频率过高，则容易造成数据冗余，浪费CPU资源。
由于编码开关在旋转的过程中状态变化比较快，因此步骤S1的获取速度必须以毫秒级别的扫描频率执行，否则就有可能漏掉其中的某一状态，获得错误的检测结果。扫描频率具体根据电路和编码器的参数设置，一般扫描频率被设置在7ms/次以下，通常设为5ms/次，当然还可以设置为对应编码器和电路参数的其他频率。
S2：利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；
可以理解的是，由于检测电路的结构，使得编码开关的不同状态时，对应电平输出端输出的电平输出信号也不相同，根据不同的电平信号，我们就可以确切得到编码开关的不同状态，也即状态信号。这个转换过程中电平输出信号为模拟信号，状态信号为数字信号，转换动作一般通过ADC处理器来实现。
另外，由于ADC转换过程中必然存在误差，因此每个状态信号并非对应某一个确定的模拟量，而是对应某一个误差范围内的模拟量，因此所述利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号的过程，具体包括：
根据所述电平输出信号所在的电平区间，将所述电平输出信号转换为对应所述电平区间的状态信号。
S3：利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。
可以理解的是，编码开关的旋转方向实际上就是编码开关的状态变换方向，根据时间轴上状态信号的先后变化，就可以将旋转方向推导出来。
需要注意的是，即使步骤S1选择了适当的扫描频率，并非每次扫描时获取的电平输出信号都与上一次扫描不同，当连续扫描获取的电平输出信号相同时，可以认为是保持了同一个状态信号未发生变化。
本发明公开了一种编码开关的旋转方向确定方法，应用于检测电路，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端相连，所述第三电阻的第一端接标准电源，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均相连，作为电平输出端；所述旋转方向确定方法包括：按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。本发明中的旋转方向确定方法与现有技术相比，仅需要一个信号输出端，即电平输出端，降低了硬件要求，仅需要比较一个电平信号的变化，软件设计难度明显降低。
本发明实施例公开了一种具体的编码开关的旋转方向确定方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
具体的，所述电平输出信号对应的状态信号包括：
所述A脚和所述B脚均不连通的第一状态信号；
或仅所述A脚连通的第二状态信号；
或所述A脚和所述B脚均连通的第三状态信号；
或仅所述B脚连通的第四状态信号。
对应上述状态信号，理想的电平输出信号按照下文中计算：
第一状态信号对应的电平输出信号为：V1＝V0；
第二状态信号对应的电平输出信号为：
第三状态信号对应的电平输出信号为：
第四状态信号对应的电平输出信号为：
其中，V0为标准电源的电压，R1为第一电阻R1的阻值，R2为第二电阻R2的阻值，R12为第一电阻R1和第二电阻R2并联后的阻值，R3为第三电阻R3的阻值。
可以理解的是，之所以要求第一电阻R1与第二电阻R2的阻值不同，也即R1≠R2，是因为四个状态对应的电平输出信号必须不同，才能够准确地确认电平输出信号对应的是哪个状态。除此之外，本实施例对于检测电路中电阻的阻值、标准电源的电压没有具体的要求，只要符合电路安全要求即可。
参见图3a和图3b所示，其中图3a为旋转方向为第一方向时电平输出信号的电压波形图，图3b为旋转方向为第二方向时电平输出信号的电压波形图。
进一步的，参见图4所示，步骤S3所述利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向的过程，具体包括：
S31：比较当前状态信号和上一状态信号；
S32：若上一状态信号到当前状态信号的变化方向为：所述第一状态信号至所述第二状态信号、所述第二状态信号至所述第三状态信号、所述第三状态信号至所述第四状态信号或所述第四状态信号至所述第一状态信号，则确定所述旋转方向为第一方向；
S33：若上一状态信号到当前状态信号的变化方向为：所述第一状态信号至所述第四状态信号、所述第四状态信号至所述第三状态信号、所述第三状态信号至所述第二状态信号或所述第二状态信号至所述第一状态信号，则确定所述旋转方向为第二方向；
其中，第一方向与第二方向恰好相反，这一方向可以被人为规定为顺时针或逆时针。
进一步的，所述比较当前状态信号和上一状态信号之后，还包括：
S34：当所述电平输出信号转换为对应的状态信号为所述第一状态信号或所述第三状态信号，且在预设时间段内保持不变，则确定所述编码开关停止旋转。
更进一步的，所述比较当前状态信号和上一状态信号之后，还包括：
S35：当所述电平输出信号转换为对应的状态信号为所述第二状态信号或所述第四状态信号，且在预设时间内保持不变，则确定所述编码开关故障。
由上文得知，连续扫描获取电平输出信号的过程中，扫描频率必须不低于编码开关的旋转频率，这样会导致连续多个电平信号对应同一个状态信号的情况出现，预设时间是在考虑到这种可能性后，假设编码开关正常旋转必然能检测到两种状态信号时的时间长度。
当本实施例中的旋转方向确定方法是通过内含程序的处理器来实现时，可以按照以下的程序编码对各变量进行定义：
#define ENCODER_NO_CONNECT 0
#define ENCODER_A_C_CONNECT 1
#define ENCODER_B_C_CONNECT 2
#define ENCODER_AB_C_CONNECT 3
#define IDRIVER_KEY_CW 1//第一方向方向键值
#define IDRIVER_KEY_CCW 2//第二方向方向键值
unsigned char gu8v_EncoderSta＝0xFF；//当前编码器所处状态标记变量
unsigned char gu8v_EncoderStaSave＝0xFF；//上一编码器所处状态标记变量
unsigned char gu8v_IdriverKey＝0xFF；//得到的编码器按键值
具体的，定义unsigned char GetEncoderSta(void)函数，实现ADC转换得到目前编码开关所处的状态信号。具体定义如下，0：第一状态信号(A、B端子和C端子均不连通)；1：第二状态信号(A端子和C端子连通，B端子和C端子不连通)；2：第三状态信号(A端子和C端子不通，B端子和C端子连通)；3：第四状态信号(A、B端子和C端子均连通)，这里的端子也就是引脚。
相应的，本发明还公开了一种编码开关的旋转方向确定系统，应用于图1所述的检测电路，所述检测电路包括第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3，其中所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻R1的第一端、所述第二电阻R2的第一端相连，所述第三电阻R3的第一端接标准电源，所述第一电阻R1的第二端、所述第二电阻R2的第二端和所述第三电阻R3的第二端均相连，作为电平输出端；
参见图5所示，所述旋转方向确定系统包括：
获取模块1，用于按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；
转换模块2，利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；
判断模块3，用于利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。
本发明中的旋转方向确定方法与现有技术相比，仅需要一个信号输出端，即电平输出端，降低了硬件要求，仅需要比较一个电平信号的变化，软件设计难度明显降低。
相应的，本发明还公开了一种编码开关的旋转方向确定装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述编码开关的旋转方向确定方法的步骤。
其中，具体有关所述编码开关的旋转方向确定方法的细节可以参照上文实施例中的描述，此处不再赘述。
其中，本实施例中所述编码开关的旋转方向确定装置的有益效果与所述编码开关的旋转方向确定方法相同，此处不再赘述。
相应的，本发明还公开了一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述编码开关的旋转方向确定方法的步骤。
其中，具体有关所述编码开关的旋转方向确定方法的细节可以参照上文实施例中的描述，此处不再赘述。
其中，本实施例中所述存储介质的有益效果与所述编码开关的旋转方向确定方法相同，此处不再赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种编码开关的旋转方向确定方法、系统、装置及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种编码开关的旋转方向确定方法，其特征在于，应用于检测电路，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端相连，所述第三电阻的第一端接标准电源，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均相连，作为电平输出端；所述旋转方向确定方法包括：
按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；
利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；
利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。
2.根据权利要求1所述旋转方向确定方法，其特征在于，所述电平输出信号对应的状态信号包括：
所述A脚和所述B脚均不连通的第一状态信号；
或仅所述A脚连通的第二状态信号；
或所述A脚和所述B脚均连通的第三状态信号；
或仅所述B脚连通的第四状态信号。
3.根据权利要求2所述旋转方向确定方法，其特征在于，所述利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向的过程，具体包括：
比较当前状态信号和上一状态信号；
若上一状态信号到当前状态信号的变化方向为：所述第一状态信号至所述第二状态信号、所述第二状态信号至所述第三状态信号、所述第三状态信号至所述第四状态信号或所述第四状态信号至所述第一状态信号，则确定所述旋转方向为第一方向；
若上一状态信号到当前状态信号的变化方向为：所述第一状态信号至所述第四状态信号、所述第四状态信号至所述第三状态信号、所述第三状态信号至所述第二状态信号或所述第二状态信号至所述第一状态信号，则确定所述旋转方向为第二方向；
其中，所述第二方向与所述第一方向相反。
4.根据权利要求3所述旋转方向确定方法，其特征在于，所述比较当前状态信号和上一状态信号之后，还包括：
当所述电平输出信号转换为对应的状态信号为所述第一状态信号或所述第三状态信号，且在预设时间段内保持不变，则确定所述编码开关停止旋转。
5.根据权利要求4所述旋转方向确定方法，其特征在于，所述比较当前状态信号和上一状态信号之后，还包括：
当所述电平输出信号转换为对应的状态信号为所述第二状态信号或所述第四状态信号，且在预设时间内保持不变，则确定所述编码开关故障。
6.根据权利要求1至5任一项所述旋转方向确定方法，其特征在于，所述利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号的过程，具体包括：
根据所述电平输出信号所在的电平区间，将所述电平输出信号转换为对应所述电平区间的状态信号。
7.根据权利要求6所述旋转方向确定方法，其特征在于，
所述扫描频率具体为5ms/次。
8.一种编码开关的旋转方向确定系统，其特征在于，应用于检测电路，所述检测电路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，其中所述第一电阻和所述第二电阻的阻值不同，编码开关的A脚、B脚分别与所述第一电阻的第一端、所述第二电阻的第一端相连，所述第三电阻的第一端接标准电源，所述第一电阻的第二端、所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端均相连，作为电平输出端；所述旋转方向确定系统包括：
获取模块，用于按扫描频率通过所述电平输出端获取电平输出信号；
转换模块，利用ADC转换将所述电平输出信号转换为对应的状态信号；
判断模块，用于利用当前状态信号和上一状态信号，确定所述编码开关的旋转方向。
9.一种编码开关的旋转方向确定装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述编码开关的旋转方向确定方法的步骤。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述编码开关的旋转方向确定方法的步骤。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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