Arduino DUEでエンコーダを用いてカウント

###前提・実現したいこと
ArduinoDUEで360P/Rのロータリーエンコーダ(E6A2-CWZ3E)を用いて+/-カウントを行っています。
エンコーダには直径46ｍｍのタイヤをつけています。
将来的には、速度・距離を計測しようと思っています。
###発生している問題・エラーメッセージ

1ｍの距離をゆっくり回転させる分には安定したカウント(±5000カウント)を取っているのですが、
同じ距離で速く回転させると±1000カウントしか取れません。

###該当のソースコード


const int rot_pinA = 2;//PinA 
const int rot_pinB = 3;//PinB 
int rot_count = 0,  sw=0, pt=0;

void setup()
{
  
  Serial.begin(9600);
  pinMode(rot_pinA,INPUT);
  pinMode(rot_pinB,INPUT);
  attachInterrupt(1, rotary_changedPin, CHANGE); //pinの信号変化に合わせて割り込み処理。
}

void loop()
{
  //シリアルコンソールに現在の値を出力。
  Serial.println(rot_count);
  delayMicroseconds(1000);
}

//pinの割り込み処理
void rotary_changedPin()
{
    if( (digitalRead(rot_pinA)==LOW) && (digitalRead(rot_pinB)==LOW) )
  {
    if ( pt==2 )
    {
      sw=1; // 正転
      rot_count++;
    }
    else if ( pt==3 )
    {
      sw=2; // 逆転
      rot_count--;
    }
    pt=1;
  }
  if ( (digitalRead(rot_pinA)==LOW) && (digitalRead(rot_pinB)==HIGH) )
  {
    if ( pt==4 )
    {
      sw=1; // 正転
     rot_count++;
    }
    else if ( pt==1 )
    {
      sw=2; // 逆転
     rot_count--;
    }
    pt=2;
  }
  if ( (digitalRead(rot_pinA)==HIGH) && (digitalRead(rot_pinB)==HIGH) )
  {
    if ( pt==3 )
    {
      sw=1; // 正転
      rot_count++;
    }
    else if ( pt==2 )
    {
      sw=2; // 逆転
     rot_count--;
    }
    pt=4;
  }
}

###試したこと
ネット等で関連記事を読み、TmTimer2を用いたプログラムを作成しましたが、同じ様な問題が出ました。

MasahikoHirata

2016/12/18 08:57

これ、タイマー割り込みではなくて、エンコーダーからの信号で割り込みすべきでは？

MasahikoHirata

2016/12/18 09:17

ソースを見ると１つのピンの割り込みですね。

MasahikoHirata

2016/12/18 10:21

arduinoにARMが有るのが再確認でき、参考に成りました。arduino互換でARMとなると秋月のhttp://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-10175/　とかが安価でARMの環境が使えたので。

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

arduino DUEは全てのデジタルピンで割り込みが可能なので、質問中の’タイマー割り込み’ではなく、エンコーダの信号のA相、B相がソース上のPIN A及びPIN Bと仮定して、回答致します。
また割り込みの定義ではCHANGEになっていますが、立ち上がり、立下り、変化が割り込みの起因になりますが、ソースの通りCHANGEとします。
その前に注意点ですが、OMRONのこの型番のエンコーダーは動作電圧が5V。しかしDUEでは3.3Vです。これもレベル変換回路が有るものと仮定します。
ソース上割り込みは起因が'1'ですのでpin1?と思いますが、割り込みは変化するA相、B相ですから、これらの割り込みを受け取り、またどのように変化したか？で判断します。
その為にはソースの中ではptで状態遷移を見ていると思いますが、確度を上げるには前の値とするべきでは？
よってA相のPin AとB相のPin Bの前回値（初期状態では読み込み値）を保持すべきでしょう。
それと一周を判断するZ相は参照の範囲ではないと仮定します。

これらの仮定から机上ですが、サンプルソースは以下のようになると考えます。

arduino
1#define rot_pinA 2
2#define rot pinB 3
3
4long rot_count = 0;  // 一周を300countとして状態が4ステップなので1200ステップに拡張。
5int direction = 0;
6int parse;
7
8void setup()
9{
10  int current_a;
11  int current_b;
12
13  Serial.begin(9600);
14  pinMode(pinA,INPUT);
15  pinMode(pinB,INPUT);
16
17  current_a = digitalRead(pinA);
18  current_b = digitalRead(pinB);
19
20  if(( current_a == 0 ) && ( current_b == 0 ))    // A,Bとも０
21  {
22    parse = 0;
23  }
24  if(( current_a == 1 ) && ( current_b == 0 ))    // A=1 B = 0 CCW
25  {
26    parse = 1;
27  }
28  if(( current_a == 1 ) && ( current_b == 1 ))    // A,Bとも０
29  {
30    parse = 2;
31  }
32  if(( current_a == 0 ) && ( current_b == 1 ))    // A,Bとも０
33  {
34    parse = 3;
35  }
36
37  attachInterrupt(pinA,rotary_changedPin,CHANGE);
38  attachInterrupt(pinB,rotary_changedPin,CHANGE);
39}
40
41void loop()
42{
43  //シリアルコンソールに現在の値を出力。
44  Serial.println(rot_count);
45  delayMicroseconds(1000);
46}
47
48//pinの割り込み処理
49void rotary_changedPin()
50{
51  int now_a;
52  int now_b;
53  now_a = digitalRead(pinA);
54  now_b = digitalRead(pinB);
55
56  if( parse == 0 )
57  {
58    if(( now_a == 1 ) && (now_b == 0 )) // reverse=CCW
59    {
60      rot_count--;
61      direction = 0; //CCW
62      parse = 3;
63      return;
64    } else if (( now_a == 0 ) && ( now_b == 1)) //foward = CW
65    {
66        rot_count++;
67        direction = 1;    //CW
68        parse = 1;
69        return;
70    } else {
71         // fatal error
72    }
73  } 
74  if( parse == 1 )
75  {
76    if(( now_a == 0 ) && (now_b == 0 )) // reverse = CCW
77    {
78      rot_count--;
79      direction= 0;    //CCW
80      parse = 3;
81      return;
82    } else if (( now_a == 1 ) && ( now_b == 1)) //foward = CW
83    {
84        rot_count++;
85        direction = 1;    // CW
86        parse = 2;
87        return;
88    } else {
89       // fatal error
90    }
91  }
92  if( parse == 2 )
93  {
94    if(( now_a == 1 ) && (now_b == 0 )) // reverse = CCW
95    {
96      rot_count--;
97      direction= 0;    //CCW
98      parse = 1;
99      return;
100    } else if (( now_a == 0 ) && ( now_b == 1)) //foward = CW
101    {
102        rot_count++;
103        direction = 1;    // CW
104        parse = 3;
105        return;
106    } else {
107       // fatal error
108    }
109  }
110  if( parse == 3 )
111  {
112    if(( now_a == 1 ) && (now_b == 1 )) // reverse = CCW
113    {
114      rot_count--;
115      direction= 0;    //CCW
116      parse = 2;
117      return;
118    } else if (( now_a == 0 ) && ( now_b == 0)) //foward = CW
119    {
120        rot_count++;
121        direction = 1;    // CW
122        parse = 0;
123        return;
124    } else {
125       // fatal error
126    }
127  }
128}