Usando um codificador rotativo com o Raspberry Pi

UM codificador rotativo é um sensor que converte o movimento rotacional em sinais digitais, permitindo controle preciso sobre a posição, velocidade e direção. É comumente usado em Controles de volume, robótica, máquinas CNC e navegação de menu. Este guia mostrará como configurar e usar um codificador rotativo com um Raspberry Pi usando o Python.

O que você precisará

1. Raspberry Pi (Qualquer modelo com suporte GPIO, por exemplo, PI 3, PI 4)
2. Codificador rotativo (por exemplo, KY-040)
3. Fios de pão e jumper
4. Python instalado No Raspberry Pi

Etapa 1: Entendendo como um codificador rotativo funciona

UM codificador rotativo tem duas saídas principais:

• CLK (a) - sinal de pulso de relógio
• Dt (b) - sinal de direção
• SW (opcional) - Botão (usado para selecionar opções)

Quando girado, o Os pinos CLK e DT geram pulsos. A ordem desses pulsos determina o direção de rotação.

Etapa 2: Fiação do codificador rotativo para o Raspberry Pi

Etapa 3: Instale as bibliotecas necessárias

Atualize seu Raspberry Pi e instale o Rpi.gpio Biblioteca para lidar com interrupções do GPIO.

sudo apt update && sudo apt upgrade -y
sudo apt install python3-rpi.gpio

Etapa 4: Código Python para ler a entrada do codificador rotativo

Código Python básico para ler a rotação

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# Define GPIO pins
CLK = 17
DT = 27
counter = 0
last_state = None

# Setup GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(CLK, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)
GPIO.setup(DT, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

# Read initial state
last_state = GPIO.input(CLK)

try:
    while True:
        current_state = GPIO.input(CLK)
        if current_state != last_state:
            if GPIO.input(DT) != current_state:
                counter += 1
                direction = "Clockwise"
            else:
                counter -= 1
                direction = "Counterclockwise"
            print(f"Position: {counter}, Direction: {direction}")
        last_state = current_state
        time.sleep(0.01)  # Debounce delay
except KeyboardInterrupt:
    print("Exiting...")
finally:
    GPIO.cleanup()

Adicionando o botão Pressione Detecção

# Define button pin
SW = 22
GPIO.setup(SW, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)

def button_pressed(channel):
    print("Button Pressed!")

# Add event detection for button press
GPIO.add_event_detect(SW, GPIO.FALLING, callback=button_pressed, bouncetime=300)

Etapa 5: Aplicações de um codificador rotativo com Raspberry Pi

1. Navegação de menu - Role através de menus LCD ou OLED.
2. Controle de volume - Ajuste o volume em aplicativos de mídia.
3. Máquinas CNC - Controle preciso de movimento em aplicações de motor de passo.
4. Robótica - Detecte a rotação da roda para o rastreamento de velocidade e posição.
5. Automação residencial inteligente - Use como seletor para diferentes funções domésticas.

Solução de problemas

1. Codificador rotativo não respondendo

   • Verifique o atribuições de fiação e pino GPIO.
   • Garantir Os resistores de pull-up estão ativados (PUD_UP).

2. Passos de pular ou movimento irregular

   • Adicionar Atraso em debounce (time.sleep(0.01)).
   • Usar GPIO interrompe Em vez de pesquisar (GPIO.add_event_detect).

3. Botão Pressione não detectado

   • Garantir O pino do botão está conectado corretamente para gnd.
   • Adicione a Tempo de debounce de 300ms em GPIO.add_event_detect.

Conclusão

UM codificador rotativo é um dispositivo de entrada versátil para Navegação de menu, controle do motor e rastreamento de posição. Seguindo este guia, você pode integrar facilmente um codificador rotativo com o seu Raspberry Pi para projetos interativos. 🚀