CN117639760A - 信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关，所述信号处理方法包括：获取输入信号，对所述输入信号检测下降沿，在检测到输入信号下降沿后，将修正信号置为低电平，然后检测输入信号为高、低电平时进行不同的处理：如果输入信号为低，则对计时器清零；如果输入信号为高，则对计时器进行累加，并判断计时是否超过预设时间，如果超过预设时间，则将修正信号置为高电平。修正信号即取代输入信号用于后续判断，修正信号没有毛刺抖动，提高了判断的准确性。

Description

信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关

技术领域

本发明涉及数字信号处理技术领域，尤其涉及一种信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关。

背景技术

旋转编码开关现在在越来越多的场景使用，例如数字音量调节、菜单操作等。旋转编码开关在旋转过程中，接地滑块以90度相位差交替与A、B两个触点接通，从而在A、B两个触点上产生90度相位差正交的方波信号，信号的相位差正、负值代表旋转方向。例如，在不旋转接地滑块（即没有发出操作指令）时，接地滑块与A、B两个触点均不接触，此时A、B两个触点输出的信号均为高电平。在旋转接地滑块（即发出操作指令）时，接地滑块与A、B两个触点分别接触，此时A、B两个触点分别输出低电平的信号。如此，就产生了脉冲方波信号。而在接地滑块由A触点往B触点方向旋转时，接地滑块先与A触点接触，再与B触点接触，所以A触点的方波信号的相位比B触点的方波信号的相位早，所以A触点的方波信号的相位减去B触点的方波信号的相位为正。反之，在接地滑块由B触点往A触点方向旋转时，接地滑块先与B触点接触，再与A触点接触，所以A触点的方波信号的相位比B触点的方波信号的相位晚，所以A触点的方波信号的相位减去B触点的方波信号的相位为负。如此，当获取到的A触点的方波信号的相位减去B触点的方波信号的相位为正时，表示接地滑块（操作指令）是在由A触点往B触点方向旋转，此时假设定义为将音量调高；相应的，当获取到的A触点的方波信号的相位减去B触点的方波信号的相位为负时，表示接地滑块（操作指令）是在由B触点往A触点方向旋转，相应就定义为将音量调低。而连续的获取到多个这样的脉冲，则表示调节（调高或调低）多个档位。

但旋转编码开关使用一段时间之后，由于触点氧化、阻尼油老化等原因，会导致接触不良，输出波形产生大量抖动，导致脉冲数增加甚至相位差判断错误。带来的不良结果例如：本是想往上调节的时候，结果反而往下降；操作旋转一档，结果却被识别为数档甚至数十档。

发明内容

基于前述的现有技术缺陷，本发明提供一种信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关，可以避免触点老化带来的信号毛刺抖动问题，提高了判断的准确性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种信号处理方法， 适用于旋转编码开关，所述信号处理方法包括：获取输入信号，对所述输入信号检测下降沿，在检测到输入信号下降沿后，将修正信号置为低电平，然后检测输入信号为高、低电平时进行不同的处理：如果输入信号为低，则对计时器清零；如果输入信号为高，则对计时器进行累加，并判断计时是否超过预设时间，如果超过预设时间，则将修正信号置为高电平。

在一实施方式中，所述输入信号包括第一输入信号和第二输入信号，所述第一输入信号和所述第二输入信号分别经过如前所述的处理，分别形成第一修正信号和第二修正信号。

在一实施方式中，所述信号处理方法还包括，根据所述第一修正信号和所述第二修正信号进行相位判断：如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为高电平，则方向为正；如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为低电平，则方向为反。

在一实施方式中，对所述输入信号检测下降沿，是由外部中断或者快速查询端口状态的方式实现。

本发明还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器读取并执行时执行如前所述信号处理方法。

本发明还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和通信总线，所述处理器通过所述通信总线与所述存储器连接进行通信，以执行如前所述信号处理方法。

本发明还提供一种旋转编码开关，所述旋转编码开关包括第一触点、第二触点和MCU，所述第一触点和所述第二触点分别与所述MCU耦接，所述MCU执行如前所述的信号处理方法。

在一实施方式中，所述旋转编码开关还包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一触点和所述MCU均耦接；所述第二电阻的第一端与所述电源连接，所述第二电阻的第二端与所述第二触点和所述MCU均耦接。

在一实施方式中，所述旋转编码开关还包括第一电容和第二电容；所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与地连接；所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端与地连接。

在一实施方式中，所述旋转编码开关还包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一触点连接；所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第二触点连接。

本发明所述信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关，在检测到输入信号（触点上的信号）下降沿后，将修正信号置为低电平，然后检测输入信号为高、低电平时进行不同的处理：如果输入信号为低，则对计时器清零；如果输入信号为高，则对计时器进行累加，并判断计时是否超过预设时间，如果超过预设时间，则将修正信号置为高电平。修正信号即取代输入信号用于后续判断，修正信号没有毛刺抖动，提高了判断的准确性。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明第四实施方式提供的一种旋转编码开关的电路示意图。

主要附图标记说明：SW_A第一触点，SW_B第二触点，VCC电源，GND地，R1第一电阻，R2第二电阻，R3第三电阻，R4第四电阻，C1第一电容，第二电容C2，TOMCU_A第一输入信号，TOMCU_B第二输入信号。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明第一实施方式提供一种信号处理方法，适用于旋转编码开关，所述信号处理方法包括：获取输入信号，对所述输入信号检测下降沿，在检测到输入信号下降沿后，将修正信号置为低电平，然后检测输入信号为高、低电平时进行不同的处理：如果输入信号为低，则对计时器清零；如果输入信号为高，则对计时器进行累加，并判断计时是否超过预设时间，如果超过预设时间，则将修正信号置为高电平。

根据前述内容进一步分析可知，旋转编码开关的接地滑块与触点不接触时，触点上的信号是高电平，接地滑块与触点不接触时，触点上的信号是低电平。所以，因触点老化而导致的接触不良进而产生的毛刺信号（抖动信号）是发生在信号的低电平时段，而信号的高电平时段是没有抖动的。所以，本发明对触点上的信号（可认为是上述输入信号）检测其（第一个）下降沿，即在信号由高电平向低电平转变时，也就是接地滑块由与触点由不接触滑动到接触时。此时是信号的正常变化，但此后的时段内本来理想上应该为一定时间长度的低电平，但因为触点老化而导致实际上的信号会有多个毛刺抖动等，而这些各个毛刺抖动的高电平往往都只有很短的一点时间，而只有等到接地滑块由与触点由接触滑动到又不接触时，触点上的信号才会有较长时间的高电平。所以，本发明对触点上的信号检测到第一个下降沿后，设定一个修正信号为低电平，开启一个计时器，对触点上的信号（输入信号）高电平的时长进行计时，在低电平时清零。因为毛刺抖动的高电平往往都只有很短的一点时间，不会超过预设时间，所以修正信号持续为低电平，如此等于“忽略”掉（处理掉）触点上的信号的毛刺抖动，直到检测到触点上的信号（输入信号）高电平的时长（计时器的计数）超过预设时间，此时意味着接地滑块由与触点由接触滑动到又不接触了，修正信号被置为高电平。如此循环周而复始，产生的修正信号与理想的触点上的信号具有相同的相位波形，所以可以取代输入信号用于后续的判断，且该修正信号没有毛刺抖动，可以保证后续的判断比较准确。在一具体实施例中，一旋转编码开关旋转一周，触点上信号的高电平持续的时长为4ms，上述预设时间为1ms，经过测试可以取得良好的效果。

请结合参阅图1所示，图中为一旋转编码开关的电路，其中包括第一触点SW_A和第二触点SW_B两个触点。所以，在一实施方式中，所述输入信号包括第一输入信号和第二输入信号，所述第一输入信号和所述第二输入信号分别经过前述的处理，分别形成第一修正信号和第二修正信号。因为旋转编码开关一般需要至少两个触点，每两个触点为一组，对操作指令进行识别判断，相应的每个触点上的信号都要经过上述处理，以解决毛刺抖动的影响。在其他实施方式中，旋转编码开关可以有更多组触点，当然每组触点可以为两个，也可以有多个，可根据实际情况进行设置，无论触点有多少个，均进行上述处理即可。

在一实施方式，所述信号处理方法还包括，根据所述第一修正信号和所述第二修正信号进行相位判断：如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为高电平，则方向为正；如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为低电平，则方向为反。如此，就完成了旋转编码开关旋转方向的判断，当然，也可以反之，如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为高电平，则方向为反；如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为低电平，则方向为正，本领域技术人员可根据实际情况进行调整。另外，“所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为高电平”或“所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为低电平”且一组，则意味着操作指令要求调节一档，有多组，则意味着调节多档。

另外，在一实施方式中，对所述输入信号检测下降沿，是由外部中断或者快速查询端口状态的方式实现。如此可以准确的检测到信号的下降沿。

本发明第二实施方式提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器读取并执行时执行如前所述信号处理方法。

本发明第三实施方式提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和通信总线，所述处理器通过所述通信总线与所述存储器连接进行通信，以执行如前所述信号处理方法。

请参阅图1所示，本发明第四实施方式提供一种旋转编码开关，所述旋转编码开关包括第一触点SW_A、第二触点SW_B和MCU（未图示），所述第一触点SW_A和所述第二触点SW_B分别与所述MCU耦接，所述MCU执行如前所述的信号处理方法。

两个触点上的信号可以直接传送到MCU进行前述的处理，以解决毛刺抖动问题，如此两个触点上的信号也可认为是分别两个输入信号（第一输入信号和第二输入信号）。也可以经由图1所示的电路，通过TOMCU_A 和TOMCU_B两个点传送到MCU，此时TOMCU_A 和TOMCU_B则分别为前述第一输入信号TOMCU_A和前述第二输入信号TOMCU_B。

在一实施方式中，所述旋转编码开关还包括第一电阻R1和第二电阻R2；所述第一电阻R1的第一端与电源VCC连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一触点SW_A和所述MCU均耦接；所述第二电阻R2的第一端与所述电源VCC连接，所述第二电阻R2的第二端与所述第二触点SW_B和所述MCU均耦接。由于旋转编码开关只有触点接地功能，所以电路需要具备电平上拉功能，所述第一电阻R1和所述第二电阻R2即实现功能。

在一实施方式中，所述旋转编码开关还包括第一电容C1和第二电容C2；所述第一电容C1的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第一电容C1的第二端与地GND连接；所述第二电容C2的第一端与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第二电容C2的第二端与地GND连接。所述第一电容C1和所述第二电容C2可以减缓触点接触不良时信号电平上升的速度，亦即也可以一定程度上减少毛刺抖动。所述第一电容C1和所述第二电容C2的容值一般需要根据所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值进行确定合适的电容值，以使信号电平从低电平完全回升到高电平的时间控制在0.5ms左右，效果较好。

在一实施方式中，所述旋转编码开关还包括第三电阻R3和第四电阻R4；所述第三电阻R3的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述第一触点SW_A连接；所述第四电阻R4的第一端与所述第二电阻R2的第二端连接，所述第四电阻R4的第二端与所述第二触点SW_B连接。由于使用了第一电容C1和第二电容C2进行滤波，旋转编码开关触点接通时电容放电会加快触点老化，所以设置第三电阻R3和第四电阻R4用于保护开关触点。所述第三电阻R3和所述第四电阻R4的阻值一般小于所述第一电阻R1和所述第二电阻R2的阻值的十分之一，以让输出的信号的低电平低于电源电压的十分之一较好。

本发明所述信号处理方法、存储介质、电子设备及旋转编码开关，在检测到输入信号（触点上的信号）下降沿后，将修正信号置为低电平，然后检测输入信号为高、低电平时进行不同的处理：如果输入信号为低，则对计时器清零；如果输入信号为高，则对计时器进行累加，并判断计时是否超过预设时间，如果超过预设时间，则将修正信号置为高电平。修正信号即取代输入信号用于后续判断，修正信号没有毛刺抖动，提高了判断的准确性。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述的描述，在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (10)

1.一种信号处理方法，适用于旋转编码开关，其特征在于，所述信号处理方法包括：获取输入信号，对所述输入信号检测下降沿，在检测到输入信号下降沿后，将修正信号置为低电平，然后检测输入信号为高、低电平时进行不同的处理：如果输入信号为低，则对计时器清零；如果输入信号为高，则对计时器进行累加，并判断计时是否超过预设时间，如果超过预设时间，则将修正信号置为高电平。

2.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述输入信号包括第一输入信号和第二输入信号，所述第一输入信号和所述第二输入信号分别经过如权利要求1所述的处理，分别形成第一修正信号和第二修正信号。

3.如权利要求2所述的信号处理方法，其特征在于，所述信号处理方法还包括，根据所述第一修正信号和所述第二修正信号进行相位判断：如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为高电平，则方向为正；如果所述第一修正信号下降沿时，所述第二修正信号为低电平，则方向为反。

4.如权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，对所述输入信号检测下降沿，是由外部中断或者快速查询端口状态的方式实现。

5.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器读取并执行时执行如权利要求1-4任意一项所述的信号处理方法。

6.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器和通信总线，所述处理器通过所述通信总线与所述存储器连接进行通信，以执行如权利要求1-4任意一项所述的信号处理方法。

7.一种旋转编码开关，其特征在于，所述旋转编码开关包括第一触点、第二触点和MCU，所述第一触点和所述第二触点分别与所述MCU耦接，所述MCU执行如权利要求1-4任意一项所述的信号处理方法。

8.如权利要求7所述的旋转编码开关，其特征在于，所述旋转编码开关还包括第一电阻和第二电阻；所述第一电阻的第一端与电源连接，所述第一电阻的第二端与所述第一触点和所述MCU均耦接；所述第二电阻的第一端与所述电源连接，所述第二电阻的第二端与所述第二触点和所述MCU均耦接。

9.如权利要求8所述的旋转编码开关，其特征在于，所述旋转编码开关还包括第一电容和第二电容；所述第一电容的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与地连接；所述第二电容的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二电容的第二端与地连接。

10.如权利要求9所述的旋转编码开关，其特征在于，所述旋转编码开关还包括第三电阻和第四电阻；所述第三电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第三电阻的第二端与所述第一触点连接；所述第四电阻的第一端与所述第二电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端与所述第二触点连接。