数字电位器（旋转编码器）就是下面这个，示波器等仪器上用的很多，手感很好。
这种编码器的原理和电机的AB相增量式编码器原理是一样的，参考之前文章《【机械自动化】旋转编码器》。
这种编码器的检测不需要在意换向（旋转方向改变）时的抖动问题，这里只要检测到上图表中的A相跳变的情况，也就是第1/3/6/8四栏中的情况即可，为了不会漏检，可以使用中断检测A相的上升下降沿，同时判断B相的电平状态，如下程序为测试程序。需要注意的是这种数字电位器（旋转编码器）的每相信号的跳变是有抖动的（不是指换向过程的抖动，换向的抖动是正常抖动，这里的抖动是物理电气特性导致的无用甚至有害的“杂波”），和按键抖动一样，需要进行去抖操作，如下图。
程序中GPIO_Pin_5为A相，GPIO_Pin_6为B相，设置GPIO_Pin_5为上升下降沿中断触发，进入中断程序之后先进行去抖动，然后先判断A相是否有变化（上升沿或下降沿），然后在进行具体情形的检测。不需要检测B相的上升沿或下降沿，同时检测A相和B相的变化是为了检测到换向的抖动，多用于电机编码器，这里没必要。
void EXTI4_15_IRQHandler(void)
{
if(EXTI->PR & EXTI_Line5)
{
//每一相脉冲都可能有抖动，类似于按键的抖动
//需要在软件上将抖动过滤掉，延时放在最前面。
delay_us(1000); //去抖动,放在中断处理的最前面！
// printf("r");
now = GPIOA->IDR & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6);
if((last & GPIO_Pin_5) != (now & GPIO_Pin_5)) //A相变化
{
// printf("s");
if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B00100000)
{
// printf("a");
count++;
}
else if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B01100000)
{
// printf("b");
count--;
}
else if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B01000000)
{
// printf("c");
count++;
}
else if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B00000000)
{
// printf("d");
count--;
}
last = now;
// printf("%d\r\n",count);
}
EXTI->PR = EXTI_Line5;
}
else if(EXTI->PR & EXTI_Line6)
{
//B相不用检测，因为这里和电机编码器不同
//不需要关心换向时的抖动，有点错误没关系
EXTI->PR = EXTI_Line6;
}
}
为了实现速率控制（velocity control），也就是转的越快，增长（降低）速度越快，绝大部分示波器都有这个功能，可以检测两次脉冲间的时间间隔，如果时间间隔较大，则增长速率为1，如果时间间隔较小，则可以根据时间间隔大小适当调整增长速率，如下测试程序中，使用一个1ms的定时器产生一个时钟计数器，定时器中断中简单地增加计数即可，不用管溢出情景，因为溢出对这里没什么大影响。
void EXTI4_15_IRQHandler(void)
{
if(EXTI->PR & EXTI_Line5)
{
//每一相脉冲都可能有抖动，类似于按键的抖动
//需要在软件上将抖动过滤掉，延时放在最前面。
delay_us(1000); //去抖动,放在中断处理的最前面！
now = GPIOA->IDR & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6);
if((last & GPIO_Pin_5) != (now & GPIO_Pin_5)) //A相变化
{
int delta = syscount - syscount_last; //计算两次有效脉冲的时间间隔
if(delta > 10) //根据时间间隔设置增长速率
delta = 1;
else
delta = 20 - delta; //修改这里的速率和时间间隔关系改变体验
if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B00100000)
{
count += delta;
}
else if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B01100000)
{
count -= delta;
}
else if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B01000000)
{
count += delta;
}
else if((now & (GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6)) == B00000000)
{
count -= delta;
}
last = now;
syscount_last = syscount;
}
EXTI->PR = EXTI_Line5;
}
else if(EXTI->PR & EXTI_Line6)
{
//B相不用检测，因为这里和电机编码器不同
//不需要关心换向时的抖动，有点错误没关系
EXTI->PR = EXTI_Line6;
}
}
//1ms中断定时器
void TIM16_IRQHandler(void)
{
if (TIM16->SR & TIM_IT_Update)
{
syscount++;
}
// TIM16->SR = (uint16_t)~TIM_FLAG_Update;
TIM16->SR = (uint16_t)0; //清除所有标志位
}
测试主函数可以显示增长速度。
int last = count;
while(1)
{
if(last != count)
{
printf("%d,%d\r\n",count,count-last);
last = count;
}
}
测试结果：
但是，这种检测方式还是比较复杂的，在中断中需要进行延时去抖动，还需要判断多种情形，这样会使得中断频率过快的时候丢步。为了简化检测程序，只需要检测在A相的上升沿中断产生的时候，判断B相的电平状态即可，这种做法虽然会丢失一些情况的检测，但是处理速度快，反而会提高检测速度，示例程序：
void EXTI0_1_IRQHandler(void)
{
//每一相脉冲都可能有抖动，类似于按键的抖动
//需要在软件上将抖动过滤掉，延时放在最前面。
// delay_us(1000); 加上0.1uF滤波电容可以去掉抖动了//去抖动,放在中断处理的最前面！
//尽量减少操作，减少丢步
if(ENCODER_AB_PORT->IDR & ENCODER_B_PIN)
encoder_count --;
else
encoder_count ++;
EXTI->PR = EXTI_Line0;
}
速率检测部分的代码也可以不在中断中做，可以在主程序中计算相邻两次计数值变化的时间差来推导速率。另外在编码器的A、B相和地端接上一个陶瓷电容，用于去除抖动，这样就无需在中断中做延时这样耗CPU的工作了，简化A、B电路为按键电路示意如下（使用的单片机内部上拉电阻约为40K）：
C1取0.1uF，示波器测量IO的波形：
放大下降边沿波形，可以看出没有抖动了，而且下降时间也很短，因为按下按键是直接短路电容，放电时间短：
放大上升边沿波形，典型的RC充电波形：
RC = 40K * 0.1uF = 4ms；
当t= RC时，电容电压=0.63E；
当t= 2RC时，电容电压=0.86E；
当t= 3RC时，电容电压=0.95E；
当t= 4RC时，电容电压=0.98E；
当t= 5RC时，电容电压=0.99E；
所以当松开按键4ms之后，电容电压应该为 0.63E = 0.63 * 3.16 = 1.99V，如下图，△V = 1.96V，由于有抖动，可能会造成实际值和计算值有误差，但是这里差距很小了。
改变电容C1为1uF，测量波形，RC = 40K * 1uF = 40ms，测量结果很接近：
但是这个波形使用逻辑分析仪抓取出来的结果很奇怪：
上升沿尽然有毛刺出现：
可能是逻辑分析仪的采样方式和示波器不同导致RC充电曲线被逻辑分析仪误认为是毛刺信号，这时候看出来示波器的好处了。
如果C1的取值过大（或者内部上拉电阻过高），导致放电时间过长，这时候会导致连续按按键会检测不到，因为电容还没有充电至高电平电压的时候又按下按键，这时候并不会产生一个有效的下降沿中断，所以按键检测就会丢失。如果C1的取值过小，RC时间和按键抖动时间处于同一数量级的话，会导致抖动过滤效果不佳。