如何对直流电机进行编码

对直流电机进行编码可以增加运动控制的精度和准确性，让程序员控制电机的运动更加灵活。下面我们将介绍如何对直流电机进行编码。

硬件准备

在对直流电机进行编码前，需要准备以下硬件：

• 直流电机
• 编码器
• 控制器

编码器可以是光电编码器、磁性编码器等，一般需要根据具体使用场景选择。

编码方式

直流电机的编码方式主要有两种：增量式编码和绝对式编码。

增量式编码

增量式编码是一种将电机转动角度转化为脉冲计数的编码方式，每个脉冲代表一个固定的角度。当电机转动时，编码器会不断输出脉冲信号，通过计数脉冲可以计算电机旋转的角度和速度。

增量式编码一般有两个通道的输出信号，可以区分正反转和运动方向。通常使用A、B两路相位差为90度的正交信号输出，通过检测相位差变化可以判断旋转方向和旋转角度。

绝对式编码

绝对式编码是一种将电机转动角度直接编码的方式，每个编码值代表一个唯一的角度。当电机转动时，编码器会输出一个编码值，通过判断编码值可以直接获取电机当前的位置信息。

绝对式编码器有单圈型和多圈型两种，单圈型编码器只能记录一个转动周期内的位置信息，而多圈型编码器能够记录多个周期的信息。多圈型编码器通常会有一个零位记忆功能，可以记录电机的初始位置信息。

编码器接口

一般来说，编码器会提供标准的接口，方便控制器对其进行连接和控制。常用的接口有：

• A、B相正交差分输出
• 脉冲输出
• 模拟输出

在使用编码器时，需要查看编码器的参数和接口说明，选择合适的接口对其进行连接。

代码实现

代码实现的具体方式会根据编码器类型和控制器类型不同而有所不同，这里以增量式编码器为例介绍。

import RPi.GPIO as GPIO

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(35, GPIO.IN)  # A相信号输入口
GPIO.setup(37, GPIO.IN)  # B相信号输入口

counter = 0  # 计数器

def callback(channel):
    global counter
    if GPIO.input(35) == GPIO.input(37):
        counter += 1
    else:
        counter -= 1

GPIO.add_event_detect(35, GPIO.BOTH, callback=callback)
GPIO.add_event_detect(37, GPIO.BOTH, callback=callback)

while True:
    print(counter)

上述代码实现了对A、B两路信号的监听，当信号相位差变化时，计数器加1或减1，从而实现了对电机旋转角度的计算和控制。

总结

编码器是对直流电机进行编码的重要工具，可以提高运动控制的精度和准确性。在使用编码器时，需要根据具体需求选择合适的编码方式和接口，并进行相应的代码实现。