CN114544153A - 按键板及旋转编码器的检测方法与检测电路、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种旋转编码器的检测方法与检测电路、按键板的检测方法以及显示装置，该旋转编码器的检测方法包括：在旋转编码器空闲状态，使旋转编码器动作后触发信号，所述触发信号包括第一触发信号与第二触发信号；判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序；根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。本公开提供的旋转编码器的检测方法，能够实现对按键板的旋转编码器方向判定。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种旋转编码器的检测方法与检测电路、按键板的检测方法以及显示装置。
背景技术
随着科学技术的不断飞速发展，越来越多的电子设备采用旋转编码器来调节参数。旋转编码器大致分为增量式和绝对式，增量式的旋转编码器一般输出被称为A相以及B相的两相的信号。
旋转编码器是将旋转的机械位移量变换为电信号后处理该信号，从而检测位置或者旋转速度的传感器。因此，需要有效地判断旋转编码器的旋转方向。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开实施例的目的在于提供一种旋转编码器的检测方法与检测电路、按键板的检测方法以及显示装置，能够实现对按键板的旋转编码器方向判定。
根据本公开的一个方面，提供了一种旋转编码器的检测方法，该检测方法包括：
在旋转编码器空闲状态，使旋转编码器动作后触发信号，所述触发信号包括第一触发信号与第二触发信号；
判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序；
根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向
在本公开的一种示例性实施例中，根
根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
确定先触发的触发信号置位旋转方向标志位，延长预设时间过滤掉后触发的触发信号；根据先触发的触发信号置位旋转方向标志位，判断所述旋转编码器的旋转方向；
或者，过滤掉先触发的触发信号，检测后触发的触发信号，并根据后触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
在本公开的一种示例性实施例中，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
检测后触发的触发信号；
当检测到后触发的触发信号，根据触发信号的时序判断所述旋转编码器的旋转方向。
在本公开的一种示例性实施例中，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
判断输出所述第一触发信号与所述第二触发信号的端口的电平是否相反；
若相反，则根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
在本公开的一种示例性实施例中，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，还包括：
若输出所述第一触发信号与所述第二触发信号的端口的电平相同，则判定触发信号无效。
在本公开的一种示例性实施例中，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
若所述第一触发信号先触发，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第一方向；
若所述第二触发信号先触发，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第二方向。
根据本公开的另一个方面，提供了一种按键板的检测方法，该检测方法包括：
判断触发信号通过按键端口或旋转编码器端口输入；
若触发信号通过按键端口输入，则执行按键处理方法；
若触发信号通过旋转编码器端口输入，则执行上述的旋转编码器的检测方法。
根据本公开的又一个方面，提供了一种旋转编码器的检测电路，该检测电路包括：
旋转编码器单元，包括第一信号端与第二信号端，所述第一信号端能够输出第一触发信号，所述第二信号端能够输出第二触发信号；
控制器单元，被配置为判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序，并根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
在本公开的一种示例性实施例中，所述检测电路还包括：
异或门，包括一个输出端和两个分别与所述第一信号端与所述第二信号端连接的输入端；当所述第一信号端与第二信号端电平相同时，所述异或门输出低电平；当所述第一信号端与第二信号端电平不同时，所述异或门输出高电平；
其中，所述控制器单元包括第一输入端与第二输入端，所述第一输入端与所述异或门的输出端连接，所述第二输入端与第一信号端或第二信号端连接；当所述第二输入端与所述第一信号端连接，且所述异或门输出高电平，判断所述第二输入端的电平是否与空闲状态相同；若与空闲状态不同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第一方向；若与空闲状态相同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第二方向；
当所述第二输入端与所述第二信号端连接，且所述异或门输出高电平，判断所述第二输入端的电平是否与空闲状态相同；若与空闲状态不同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第二方向；若与空闲状态相同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第一方向。
根据本公开的再一个方面，提供了一种显示装置，该显示装置包括上述的旋转编码器的检测电路。
本公开提供的旋转编码器的检测方法，在旋转编码器空闲状态时，使旋转编码器动作后触发信号，通过判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序，进而能够实现对按键板的旋转编码器方向判定。
当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本公开的一种实施例提供的按键板的示意图；
图2为本公开的一种实施例提供的旋转编码器的检测方法流程图；
图3为本公开的一种实施例提供的图2中步骤S300的详细步骤图；
图4为本公开的另一种实施例提供的图2中步骤S300的详细步骤图；
图5为本公开的再一种实施例提供的图2中步骤S300的详细步骤图；
图6为本公开的一种实施例提供的旋转编码器的检测电路示意图；
图7为本公开的一种实施例提供的旋转编码器的电路图；
图8为本公开的一种实施例提供的旋转编码器的触发信号的电平示意图；
图9为本公开的另一种实施例提供的旋转编码器的检测电路示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本发明的技术方案而没有特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本发明的各方面。
附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
图1为一种按键板20与SoC(System-on-a-Chip，系统级芯片)系统板10的连接方式示意图。常用的按键板分为两种，一种仅包含动作器件，如按键、编码器、拨码开关等，按键板将动作器件的接口统一通过板上连接器引出，由SoC检测动作状态并识别动作的器件；另一种包含动作器件和协控制器，通过协控制器完成对动作器件动作的识别，通过数字接口将动作信息传递给SoC系统板。图1中的按键板20采用的是第二种包含动作器件和协处理器，通过RS232接口与SoC系统板10连接。
本公开的实施例首先提供了一种旋转编码器的检测方法，如图2所示，该旋转编码器的检测方法包括：
步骤S100、在旋转编码器空闲状态，使旋转编码器动作后触发信号，触发信号包括第一触发信号与第二触发信号；
步骤S200、判断第一触发信号与第二触发信号中先后触发时序；
步骤S300、根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向。
本公开提供的旋转编码器的检测方法，在旋转编码器空闲状态时，使旋转编码器动作后触发信号，通过判断第一触发信号与第二触发信号中先后触发时序，进而能够实现对按键板的旋转编码器方向判定。
下面，将对本公开实施例提供的旋转编码器的检测方法的各步骤进行详细的介绍。
在步骤S100中，在旋转编码器空闲状态，使旋转编码器动作后触发信号，触发信号包括第一触发信号与第二触发信号。
具体地，图7和图8为按键板中的旋转编码器的电路图和时序波形。包含旋转编码器Encoder，上拉电阻R101、R102，RC滤波R103、C101和R104、C102。旋转编码器电路的A端和B端连接MCU的GPIO(General-purpose input/output，通用型之输入输出)的两个输入引脚。
具体地，旋转编码器通常具有两个端口向外发出矩形波，分别为A相端口和B相端口。当旋转编码器被旋转时，每旋转一格，A相端口和B相端口输出的电平会进行一次跳变，最终形成矩形波。上述A相端口和B相端口发出的矩形波之间存在相位差，根据旋转编码器旋转方向的不同，所述相位差也会不同，例如当旋转编码器顺时针旋转时，A相端口输出的矩形波会超前B相端口输出的矩形波1/4个相位；反之则落后1/4个相位；其中，A相端口输出的矩形波超前B相端口输出的矩形波还可为1/2个相位，或其它相位差，本公开对此不做限制。所以根据A相端口输出的矩形波和B相端口输出的矩形波之间的相位关系可以判断出旋转编码器的旋转方向，并且根据上述跳变的次数可以判断出旋转编码器的旋转格数。
旋转编码器的工作时序如图8所示，当旋转编码器顺时针旋转时(CW)，A相端口电平首先跳变，然后B相端口电平跳变，旋转编码器旋转一个刻度。当旋转编码器逆时针旋转时(CCW)，B相端口的电平首先跳变，然后A相端口电平跳变，旋转编码器旋转一个刻度。
在旋转编码器空闲状态，即A相端口和B相端口电平相同时，例如图8所示的A相端口和B相端口的初始阶段的低电平状态。使旋转编码器动作后触发信号，触发信号包括A相端口输出的第一触发信号与B相端口输出的第二触发信号。
在步骤S200中，判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序；。
具体地，判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序，第一中断信可由A相端口产生，第二中断信可由B相端口产生。如图8所示，A相端口端先输出触发信号。
在步骤S300中，根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向。
具体地，若第一触发信号先触发，则判断旋转编码器的旋转方向为第一方向；若第二触发信号先触发，则判断旋转编码器的旋转方向为第二方向。其中，第一方向与第二方向相反，第一方向为顺时针方向(CW，Clock Wise)，第二方向为逆时针方向(CCW，CounterClock wise)；当然，第一方向可为逆时针方向，第二方向可为顺时针方向，本公开对此不做限制。
示例的，如图3所示，步骤S300：根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向，包括：
步骤S311、确定先触发的触发信号置位旋转方向标志位，并将置位中断标志位延长预设时间；
步骤S312、根据先触发的触发信号置位旋转方向标志位，判断旋转编码器的旋转方向。
具体地，当动作或中断触发间隔小于处理器的动作处理时长时，处理器将漏掉本次的动作检测，使用者感受到操作无效或者操作反应变慢，或者造成反复正反不正常判定。而采用高速的控制器，会造成成本的上升。第一触发中断时，立即读取中断状态，并在下一个中断来临前处理完毕，否则会造成丢步或判断旋转方向错误，当快速旋转编码器或者MCU处理速度不够快时，旋转编码器将失效。通过使置位中断标志位延长预设时间，能够避免引起非正常反转。
示例的，还接先过滤掉先触发的触发信号，再检测后触发的触发信号，并根据后触发的触发信号置位旋转方向标志位，判断所述旋转编码器的旋转方向。
示例的，如图4所示，步骤S300：根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向，包括：
步骤S321、检测后触发的触发信号；
步骤S322、当检测到后触发的触发信号，根据触发信号的时序判断旋转编码器的旋转方向。
具体地，旋转编码器旋转一次会产生两次中断，通过检测第一触发信号与第二触发信号的先后顺序，若第一触发信号先触发，则判断旋转编码器的旋转方向为第一方向；若第二触发信号先触发，则判断旋转编码器的旋转方向为第二方向。
示例的，如图5所示，步骤S300：根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向，包括：
步骤S331、判断输出第一触发信号与第二触发信号的端口的电平是否相反；
步骤S332、若相反，则根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向。
具体地，在旋转编码器空闲状态，即A相端口和B相端口电平相同时，例如图8所示的A相端口和B相端口的初始阶段的低电平状态。使旋转编码器动作后触发信号，判断输出第一触发信号与第二触发信号的端口的电平是否相反；若相反，则根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向；若输出第一触发信号与第二触发信号的端口的电平相同，则判定触发信号无效，从而避免非正常反转的问题。
本公开的实施例还提供了一种按键板的检测方法，该检测方法包括：
判断触发信号通过按键端口或旋转编码器端口输入；
若触发信号通过按键端口输入，则执行按键处理方法；
若触发信号通过旋转编码器端口输入，则执行上述的旋转编码器的检测方法。
本公开提供的按键板的检测方法，能够判断按键或旋转编码器触发信号，在旋转编码器空闲状态时，使旋转编码器动作后触发信号，通过判断第一触发信号与第二触发信号中先触发的触发信号，进而能够实现对按键板的旋转编码器方向判定。
本公开的实施例还提供了一种旋转编码器的检测电路，如图6所示，该检测电路包括：
旋转编码器单元30，包括第一信号端与第二信号端，第一信号端能够输出第一触发信号，第二信号端能够输出第二触发信号；
控制器单元40，被配置为判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序，并根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向。其中，控制器单元可包括单片机。
本公开提供的一种旋转编码器的检测电路，控制器单元能够判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序，并根据先触发的触发信号，判断旋转编码器的旋转方向。
如图9所示，检测电路还包括：异或门，异或门包括一个输出端和两个分别与第一信号端与第二信号端连接的输入端；当第一信号端与第二信号端电平相同时，异或门输出低电平；当第一信号端与第二信号端电平不同时，异或门输出高电平；
其中，控制器单元包括第一输入端与第二输入端，第一输入端与异或门的输出端连接，第二输入端与第一信号端或第二信号端连接；当第二输入端与第一信号端连接，且异或门输出高电平，判断第二输入端的电平是否与空闲状态相同；若与空闲状态不同，则判断旋转编码器的旋转方向为第一方向；若与空闲状态相同，则判断旋转编码器的旋转方向为第二方向；
当第二输入端与第二信号端连接，且异或门输出高电平，判断第二输入端的电平是否与空闲状态相同；若与空闲状态不同，则判断旋转编码器的旋转方向为第二方向；若与空闲状态相同，则判断旋转编码器的旋转方向为第一方向。
如图6所示，检测电路还包括：UART to RS232转换芯片、RS232接口和LED指示灯。其中，检测电路的按键采用的是轻触按键，与MCU的输入引脚相连；旋转编码器与MCU的两个输入引脚相连；RS232为按键板的连接接口，与SoC系统板之间的连接接口；UART to RS232是将MCU的UART信号转换为RS232电平信号；LED为状态指示灯，可设多个，与各按键与旋转编码器一一对应，以显示各按键与旋转编码器的状态。
本公开的实施例还提供了一种显示装置，显示装置包括上述旋转编码器的检测电路。该显示装置可为带有显示功能的监控设备，例如4K监视器、8K演控系统等，显示装置还可为液晶显示器、有机电致发光显示器、数字标牌等具有按键板的显示设备，本公开在此不一一列举。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种旋转编码器的检测方法，其特征在于，包括：
在旋转编码器空闲状态，使旋转编码器动作后触发信号，所述触发信号包括第一触发信号与第二触发信号；
判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序；
根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
确定先触发的触发信号置位旋转方向标志位，延长预设时间过滤掉后触发的触发信号；根据先触发的触发信号置位旋转方向标志位，判断所述旋转编码器的旋转方向；
或者，过滤掉先触发的触发信号，检测后触发的触发信号，并根据后触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
检测后触发的触发信号；
当检测到后触发的触发信号，根据触发信号的时序判断所述旋转编码器的旋转方向。
4.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
判断输出所述第一触发信号与所述第二触发信号的端口的电平是否相反；
若相反，则根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，还包括：
若输出所述第一触发信号与所述第二触发信号的端口的电平相同，则判定触发信号无效。
6.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向，包括：
若所述第一触发信号先触发，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第一方向；
若所述第二触发信号先触发，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第二方向。
7.一种按键板的检测方法，其特征在于，包括：
判断触发信号通过按键端口或旋转编码器端口输入；
若触发信号通过按键端口输入，则执行按键处理方法；
若触发信号通过旋转编码器端口输入，则执行权利要求1-6任一项所述的旋转编码器的检测方法。
8.一种旋转编码器的检测电路，其特征在于，包括：
旋转编码器单元，包括第一信号端与第二信号端，所述第一信号端能够输出第一触发信号，所述第二信号端能够输出第二触发信号；
控制器单元，被配置为判断第一触发信号与第二触发信号的先后触发时序，并根据先触发的触发信号，判断所述旋转编码器的旋转方向。
9.根据权利要求8所述的检测电路，其特征在于，所述检测电路还包括：
异或门，包括一个输出端和两个分别与所述第一信号端与所述第二信号端连接的输入端；当所述第一信号端与第二信号端电平相同时，所述异或门输出低电平；当所述第一信号端与第二信号端电平不同时，所述异或门输出高电平；
其中，所述控制器单元包括第一输入端与第二输入端，所述第一输入端与所述异或门的输出端连接，所述第二输入端与第一信号端或第二信号端连接；当所述第二输入端与所述第一信号端连接，且所述异或门输出高电平，判断所述第二输入端的电平是否与空闲状态相同；若与空闲状态不同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第一方向；若与空闲状态相同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第二方向；
当所述第二输入端与所述第二信号端连接，且所述异或门输出高电平，判断所述第二输入端的电平是否与空闲状态相同；若与空闲状态不同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第二方向；若与空闲状态相同，则判断所述旋转编码器的旋转方向为第一方向。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8或9所述的旋转编码器的检测电路。
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