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记一次旋转编码器引发的跳数值问题排查与解决过程

嵌入式微处理器  · 公众号  ·  · 2024-06-06 15:00

正文

之前做了一个搅拌器项目，用到了旋转编码器开关去调节搅拌器的速度和定时时间。前期送样阶段都很顺利，但后续的小批量生产完后，测试时发现，旋钮开关在进行调速时会出现跳数值的情况。

我们选用的20刻度/360度的编码器，试产用的编码器和之前样机的是同一个厂家送过来的。项目本身要求每旋转一个刻度，数值加1或者减1，但现在时不时的会出现旋转一个客户加2加3的情况。前面送样的样机效果是完全没问题的，但试产的这批却出现了这种情况。当时第一反应就是编码器有问题，于是开始用示波器抓取编码器旋钮的波形如下：



一眼看去，很标准的方波信号。在软件里面处理的方式是下降沿中断触发的，虽然在中断进行的操作比较多，但从波形上看，低电平时间也是完全充裕的。额， 顿时有点懵……

于是，又找到之前送样剩下的一个样板对比编码器波形，发现两者波形基本上一样，如同上图。虽然本身还是认为是旋转编码器的问题，但抓出来的波形摆在这里，看不出什么问题。

虽然充满了疑惑，但还是转身去找代码的问题，于是把之前的代码重新注释，按照新的思路去编写程序处理这一块的信号，希望可以解决掉这个问题。但 经过一番努力后，不管从什么角度去处理，最终结果都是一样的，还是会出现跳数值的问题

冷静了几天后，再回过头来重新整理 搅拌器项目 ，重新抓取编码器信号进行分析，这一次看着波形，突然发现问题了！



无意间放大信号发现波形有杂波，上右图标记出来了比较明显。看着波形感觉来了，大概明白问题是怎么出现的了，于是继续放大波形进行确认。

继续放大后波形，如下图所示：



这两张图一出来，瞬间真相大白了——编码器有杂波，导致了中断误触发。于是马上在软件里进行杂波过滤处理，重新下载烧录软件进行测试，旋转一个刻度，再一个刻度，完美！

继续进行测试，拧拧拧，发现还是会有个别的刻度会出现跳数值情况。于是修改软件，加长前面过滤的时间段，极限加长到10ms过滤，烧录，测试，但个别数值跳动的情况依然存在……

既然有了方向，那就旋转一周的刻度波形出来，一个一个波形放大，观察，最后终于抓到了一个小尾巴。


在上升沿的时候也出现了杂波干扰，摆出来的这个杂波虽然可能还不到影响数值的地步，但至少说明是可能存在这个问题的。于是针对这个杂波进行软件滤波处理，烧录，测试，结果可以，没有再出现数值跳动的情况了。随后又继续多次测试，全功能测试，依旧没有出现问题。嗯，可以确定问题解决了

后续把该批次的板子全部重新烧录软件，同时把问题向旋转编码器工厂反馈。以前也有用到编码器，但没有遇到这个问题，这次算是长知识了。很多时候都是这样，不是你软件没问题就没问题了，可能在硬件上面或者器件上面要给你的软件硬是要整出来些问题，最终还得软件来处理掉。

END

作者：1203030117
来源：21ic论坛
版权归原作者所有，如需转载，请联系21ic 。






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