ESP32Encoder是什么？

ESP32Encoder是一个用于ESP32微控制器的开源库，它利用ESP32内置的脉冲计数器(PCNT)硬件外设来读取旋转编码器的信号。与软件轮询方式相比，该库利用硬件中断处理，极大地降低了CPU负载，提高了读取精度和效率，特别适合需要实时处理旋转编码器数据的应用场景。

ESP32Encoder能做什么？

ESP32Encoder主要用于读取各种类型的旋转编码器，例如增量式编码器，并将其转换为数字信号，以便微控制器进行后续处理。这在许多应用中至关重要，例如：

• 机器人控制：精确控制机器人的关节角度、速度和位置。

• 工业自动化：监控和控制各种机械设备的运行状态。

• 仪器仪表：读取旋钮或刻度盘上的数值。

• 用户界面：作为一种人机交互方式，例如音量调节、菜单选择等。

ESP32Encoder的核心功能和特性:

• 硬件加速: 利用ESP32的PCNT硬件外设进行计数，极大地减少了软件处理负担，提高了效率和精度。

• 低中断负载: 只有一个中断用于处理计数器溢出，极大地减少了中断处理的CPU开销，保证系统稳定运行。

• 多通道支持: 支持最多8个同时运行的编码器(ESP32和ESP32C2)，ESP32S3支持2个。

• 多种计数模式: 支持全四象限计数、半四象限计数和单边沿计数三种模式，以适应不同类型的编码器和应用需求。

• 内部弱上拉/下拉电阻: 可以配置内部弱上拉/下拉电阻，简化电路设计。

• 可配置中断服务CPU内核: 允许用户指定中断服务程序运行的CPU内核，避免并发问题。

• 硬件去抖动: 提供硬件去抖动功能，有效滤除编码器信号中的抖动噪声。对于KY-040等易产生抖动的编码器，需要配合外部电容进行去抖动，并设置适当的滤波参数。

• 易于使用: 提供简洁的API接口，方便用户快速集成到自己的项目中。

• 良好的文档: 提供Doxygen生成的详细文档，方便用户查阅和学习。

兼容性:

• • 支持ESP32和ESP32-C2芯片。

• • ESP32-C3不支持，因为该芯片没有脉冲计数器硬件。

• • ESP32-S3仅有两个PCNT模块，因此仅支持两个硬件加速的编码器。

使用示例 (简化):

#include <ESP32Encoder.h>

ESP32Encoder encoder1(2, 4);// 使用GPIO 2和4连接编码器

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  encoder1.setFilter(1023);// 设置最大硬件去抖动
  encoder1.setCount(0);// 设置初始计数为0
}

void loop() {
  long count = encoder1.getCount();
  Serial.print("Encoder Count: ");
  Serial.println(count);
  delay(100);
}

关于KY-040及类似编码器的注意事项:

KY-040等开关式编码器容易产生较大的信号抖动，需要外部电容进行去抖动(通常在0.1uF到2uF之间)。同时，在使用ESP32Encoder库时，需要设置 setFilter(1023) 以获得最大的硬件去抖动效果。

总结:

ESP32Encoder库是一个高效、易用、功能强大的旋转编码器读取库，它充分利用了ESP32的硬件资源，极大地简化了编码器的使用，并提高了系统性能。无论是简单的应用还是复杂的项目，ESP32Encoder都能提供可靠的旋转编码器读取解决方案。

项目地址：https://github.com/madhephaestus/ESP32Encoder

来源：https://mp.weixin.qq.com/s/EhyENMEBG7R0FZ6G_CbCig