[DDS] 로터리 엔코더 실험

[발싸개]

디지털 입력 장치로 많이 사용되는 로터리 엔코더 실험을 했습니다. DDS 사용을 위해서는 꼭 필요한 부품이기도 합니다.  로터리 엔코더는 여러가지 종류가 있지만 사용한 것은 저렴하며 구조가 간단한 기계식입니다. 처음 사용하는 부품이라 구조 및 작동원리, 프로그램 적용을 위한 알고리즘 등의 국내 자료를 구하기가 쉽지 않았습니다.

전문적인 내용은 아니라도 저 처럼 혼자 공부할 회원을 위해 앞으로 계속 간단히 정리해서 올리겠습니다. 자료 및 정보를 제공해 주신 삼족오님께 감사드립니다. 

1. 구조 및 작동원리

  1) 구조 : 스위치 2개를 내장한 일반적인 볼륨 형태입니다.

                pull-up 저항에 의해 A,B의 단자는 "High"상태를 유지하고, 엔코더를 돌리면 C(GND)가 90

               도의 위상 차이를 두고 A, B와 연결되어 순차적인 디지털 값이 나타난다.

  2) 엔코더의 출력

      엔코더가 회전함에 따라 " 0->1->3->2->0 " 의 순서로 순환하게 됩니다.

      이 순서는 역회전 할 때 반대로 되며, 디지털 값이 건너 뛰는 경우는 논리적으로 없습니다. 

Clockwise Rotation ->

00 01 11 10 00

<- Counter Clockwise Rotation

2. 알고리즘

 1) CW와 CCW를 구별하는 것이 키 포인트입니다.

 2) 현재의 엔코더 출력값을 직전의 값과 비교하여 CW, CCW 판단을 합니다.

 3) 중요부분 PIC 어셈블러 코드

      MOVF        PORTB,0     ; 현재의 엔코더 값을 읽어 들임.
      MOVWF     Q_NOW
      MOVLW     B'00000011'
      ANDWF      Q_NOW,1
      MOVF        Q_NOW,0
      IORWF       Q_OLD,0     ; 이전의 엔코더 값과 결합 ---> 4 비트화
      MOVWF     Q_ACT        ; 결합한 값의 저장
      MOVF        Q_NOW,0
      MOVWF     Q_OLD       ; 현재의 엔코더 값을 이전 값으로 저장
      RLF           Q_OLD,1
      RLF           Q_OLD,1
      MOVF        Q_ACT,0

      ANDLW      0FH

      ADDWF      PCL,1           ; "이전+현재" 값에 따라 이벤트 발생 !   
      RETURN                        ; 00->00
      GOTO       DEC_COUNT ; 00->01 -1
      RETURN                        ; 00->10 +1   * 이벤트 감소를 위해 무효화
      RETURN                        ; 00->11
      GOTO       INC_COUNT  ; 01->00 +1
      RETURN                        ; 01->01
      RETURN                        ; 01->10
      RETURN                        ; 01->11 -1   * 이벤트 감소를 위해 무효화
      RETURN                        ; 10->00 -1   * 이벤트 감소를 위해 무효화
      RETURN                        ; 10->01
      RETURN                        ; 10->10
      GOTO    INC_COUNT     ; 10->11 +1
      RETURN                        ; 11->00
      RETURN                        ; 11->01 +1   * 이벤트 감소를 위해 무효화
      GOTO    DEC_COUNT    ; 11->10 -1
      RETURN                        ; 11->11
      INC_COUNT
      DEC_COUNT

3. 고려사항

 1) 로터리 엔코더의 종류에 따라 한번(one click) 움직일 때 "00->01->11->10->00"의 순환을

     한번 하는 것과 "00->01->11"까지 1/2 순환 하는 것이 있습니다.

 2) one click에 4번의 이벤트(A,B상의 변화)가 발생하므로 클릭당 1번의 이벤트 발생을 원한다면

     4개의 이벤트 중 3개를 무효화 하면 됩니다.

 3) 기계식 로터리 엔코더는 1 회전에 20~30 클릭이므로 걸림없는 부드러운 회전을 원한다면

    광학식 엔코더를 사용하면 됩니다. 물론 기계식에 비해 high cost 입니다.

4. 정상 작동을 확인한 모습.

[6146B]

발싸개님의 깔끔한 모습이 아름답습니다. 빵판에다 한것인데도 질서정연한 와이어의 배열을 보니 군대 사열하는 것 같습니다.ㅎㅎㅎㅎ 새해 복 많이 받으세요!!!

[작은행복]

하나,둘씩 DDS 의 참맛이 나오는군요,....다음주중으로 DDS 보드 테스트샘플 만들겠습니다....

[bigbrother]

왕초보라서 flow chart가 있다면 알고리즘의 이해가 더 쉬웠을텐데! 깔끔한 배선가 맘에 속듭니다. 화이팅!