Arduino EC11编码器入门指南：从硬件连接到防抖处理

1次阅读

共计 2595 个字符，预计需要花费 7 分钟才能阅读完成。

EC11 是一种增量式旋转编码器，通过内部机械结构产生两路相位差 90°的 正交信号（CLK 和 DT）。旋转时：

顺时针转动：CLK 引脚先产生低电平，DT 引脚随后变化
逆时针转动：DT 引脚先产生低电平，CLK 引脚随后变化

编码器还带有一个 按键开关（SW），按下时会将公共端（通常接地）与 SW 引脚导通。

EC11 引脚说明：------------------
| 引脚 | 功能  |
|------|-------|
| CLK  | 脉冲 A |
| DT   | 脉冲 B |
| SW   | 按键  |
| +    | VCC   |
| GND  | 地线  |
------------------

推荐连接方式（需接10K 上拉电阻）：

Arduino       EC11
-------------------
5V     ——    + (VCC)
GND    ——    GND
D2     ——    CLK (接 10K 上拉)
D3     ——    DT (接 10K 上拉)
D4     ——    SW (接 10K 上拉)

const int pinCLK = 2;  // 接 EC11 的 CLK
const int pinDT = 3;   // 接 EC11 的 DT
const int pinSW = 4;   // 接 EC11 的 SW

int lastCLK = HIGH;

void setup() {pinMode(pinCLK, INPUT_PULLUP); // 启用内部上拉
  pinMode(pinDT, INPUT_PULLUP);
  pinMode(pinSW, INPUT_PULLUP);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {int currentCLK = digitalRead(pinCLK);

  if (currentCLK != lastCLK) {if (digitalRead(pinDT) != currentCLK) {Serial.println("顺时针旋转");
    } else {Serial.println("逆时针旋转");
    }
    lastCLK = currentCLK;
  }

  if (digitalRead(pinSW) == LOW) {delay(50); // 简单防抖
    if (digitalRead(pinSW) == LOW) {Serial.println("按键按下");
      while(digitalRead(pinSW) == LOW); // 等待释放
    }
  }
}

volatile int encoderPos = 0;

void setup() {attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(pinCLK), encoderISR, CHANGE);
}

void encoderISR() {if (digitalRead(pinCLK) == digitalRead(pinDT)) {encoderPos++;} else {encoderPos--;}
}

enum EncoderState {IDLE, CLK_LOW, DT_LOW};
EncoderState state = IDLE;

void checkEncoder() {switch(state) {
    case IDLE:
      if (digitalRead(pinCLK) == LOW) state = CLK_LOW;
      break;

    case CLK_LOW:
      if (digitalRead(pinDT) == LOW) {
        state = DT_LOW;
        // 确认旋转方向
      } else if (digitalRead(pinCLK) == HIGH) {state = IDLE;}
      break;

    case DT_LOW:
      // 等待信号恢复
      if (digitalRead(pinCLK) == HIGH && digitalRead(pinDT) == HIGH) {state = IDLE;}
      break;
  }
}

机械抖动问题
硬件方案：在 CLK/DT 引脚对地接0.1μF 电容
软件方案：采用状态机或延时确认
中断冲突预防
避免在中断服务程序中执行耗时操作
使用 volatile 修饰共享变量
长线传输建议
使用双绞线
信号线串接 100Ω 电阻

#include <Arduino.h>

// 引脚定义
#define ENC_CLK 2
#define ENC_DT 3
#define ENC_SW 4

// 全局变量
volatile int encoderPos = 0;
int lastPos = 0;

void encoderISR() {
  static unsigned long lastInterrupt = 0;
  unsigned long now = millis();

  // 消抖时间间隔(ms)
  if (now - lastInterrupt > 5) {if (digitalRead(ENC_CLK) == digitalRead(ENC_DT)) {encoderPos++;} else {encoderPos--;}
  }
  lastInterrupt = now;
}

void setup() {
  // 引脚初始化
  pinMode(ENC_CLK, INPUT_PULLUP);
  pinMode(ENC_DT, INPUT_PULLUP);
  pinMode(ENC_SW, INPUT_PULLUP);

  // 中断设置
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(ENC_CLK), encoderISR, CHANGE);

  Serial.begin(115200);
}

void loop() {
  // 检测位置变化
  if (encoderPos != lastPos) {Serial.print("Position:");
    Serial.println(encoderPos);
    lastPos = encoderPos;
  }

  // 检测按键
  if (digitalRead(ENC_SW) == LOW) {delay(50);
    if (digitalRead(ENC_SW) == LOW) {Serial.println("Button pressed!");
      while(digitalRead(ENC_SW) == LOW);
    }
  }
}