Модуль поворотного энкодера Arduino
Описание
Модуль поворотного энкодера (рисунок 1), входящий в состав ARDUINO SENSOR KIT, предназначен для преобразования угла поворота в электрический сигнал. При вращении штока модуля мы получаем два сигнала (A и B), которые противоположны по фазе. Сигналы A и B зависят друг от друга при вращении штока энкодера по часовой или против часовой стрелки. Для считывания сигнала A и B можно использовать, как цифровые, так и аналоговые порты микроконтроллера. Считывая данные с обоих выходов, можно определить направление и угол поворота штока. В отличии от переменных резисторов у которых угол поворота штока ограничен, шток энкодера является полноповоротным, что позволяет выполнять более точную настройку регулируемого параметра.
Рисунок 1 - Модуль поворотного энкодера Аrduino.
Под штоком ротора энкодера расположена кнопка, для замыкания контактов которой следует нажать на шток (на установленную на нем рукоятку). Наличие кнопки упрощает переднюю панель прибора, где используется энкодер.
Модуль состоит из платы, на которой смонтированы 5 портов подключения к плате Arduino, поворотный энкодер и резисторы 10 кОм. Технические характеристики модуля поворотного энкодера представлены в таблице.
Таблица – Технические характеристики модуля поворотного энкодера.
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Максимальное рабочее напряжение | 5В |
| Максимальный ток | 10 мА |
| Ресурс нажатий | не менее 20000 |
| Ресурс поворотов | не менее 30000 оборотов |
| Количество шагов за оборот | 24 |
| Сопротивление контактов | 100 MОм |
| Вертикальный ход штока | 0,5 ± 0,3 мм |
| Рабочая температура | от -30 °C до +70 °C |
| Габаритные размеры | 31мм x 30мм x 23мм |
Подключение модуля поворотного энкодера
Распиновка модуля поворотного энкодера представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Распиновка модуля поворотного энкодера Arduino.
Для его подключения потребуются:
- плата Arduino Uno / Arduino Nano / Arduino Mega;
- провода типа «папа-мама»;
- модуль поворотного энкодера;
- USB кабель для подключения платы Arduino к персональному компьютеру с установленной средой Arduino IDE.
Схема подключения модуля поворотного энкодера к плате Arduino представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Подключение модуля поворотного энкодера к Arduino UNO.
Схемы подключения модуля поворотного энкодера к микроконтроллерам Arduino Uno, Arduino Nano или Arduino Mega принципиально ничем не отличаются. Подключается модуль поворотного энкодера к Arduino Uno следующим образом:
- GND - GND;
- VCC - 5V;
- CLK, порт энкодера «A» - любой цифровой порт (на схеме пин 4);
- DT, порт энкодера «B» - любой цифровой порт (на схеме пин 3);
- SW, кнопка - любой цифровой порт (на схеме пин 2).
После сборки электрической схемы, необходимо загрузить управляющую программу (скетч) в микроконтроллер. Для работы с энкодером потребуется установить библиотеку RotaryEncoder.h. Затем можно открыть монитор порта и понаблюдать за получаемыми значениями попеременно нажимая и отпуская кнопку и поворачивая шток ротора энкодера.
Применение
Модуль поворотного энкодера может быть использован в схемах для ручного управления приборами и применяться в широком спектре электронной аппаратуры, например, для точной настройки параметров или перемещения по пунктам меню. Данный модуль также может использоваться для управления сервоприводами или шаговыми двигателями, например, в робототехнике.