جهاز التشفير  الدوار الروتاري هو جهاز إدخال يساعد المستخدم على التفاعل مع النظام . يبدو أشبه مقياس الجهد أو المقاومة المتغييرة ولكنه يخرج مجموعة من النبضات مما يجعل تطبيقه فريد من نوعه . عندما يتم تدوير مقبض Encoder ، فإنه يدور على هيئة خطوات صغيرة تساعد على استخدامه في التحكم في محرك السائر / سيرفو ، والتنقل خلال سلسلة من القوائم وزيادة / تقليل قيمة العدد وأكثر من ذلك بكثير .

في هذه المشروع سوف نتعرف على التشفير الدوار وكيف يعمل . سنواجهه أيضًا مع الاردوينو  ونتحكم في قيمة عدد صحيح عن طريق تدوير Encoder وعرض قيمته على شاشة LCD  . في نهاية هذا المشروع   ستكون مرتاحًا لاستخدام أداة التشفير الروتاري لمشاريعك . اذا هيا بنا نبدأ…

Materials Required

• Rotary Encoder (KY-040)
• Arduino UNO
• 16*2 Alphanumeric LCD
• Potentiometer 10k
• Breadboard
• Connecting wires

كيف يعمل التشفير الروتاري ؟
إن Rotary Encoder هو محول كهروميكانيكي ، مما يعني أنه يحول الحركات الميكانيكية إلى نبضات إلكترونية . وهي تتألف من مقبض يتحرك عند التدوير خطوة بخطوة وينتج سلسلة من النبضية بعرض محدد مسبقًا لكل خطوة . هناك العديد من أنواع أجهزة التشفير لكل منها آلية العمل الخاصة بها ، وسنتعرف على الأنواع في وقت لاحق ، ولكن الآن دعونا نركز فقط على KY040 Incremental Encoder نظرًا لأننا نستخدمها في مشروعنا هذا .

يظهر الهيكل الميكانيكي الداخلي لجهاز التشفير أدناه . يتكون بشكل أساسي من قرص دائري (لون رمادي) مع وسادات موصلة (لون نحاسي) موضوعة أعلى هذا القرص الدائري . توضع هذه الوسائد الموصلة على مسافة متساوية كما هو موضح أدناه . تكون دبابيس الإخراج مثبتة في أعلى هذا القرص الدائري ، بحيث تتلامس الوسائد الموصلة مع دبابيس الإخراج عند تدوير المقبض . يوجد هنا اثنين من دبوس الإخراج ، الإخراج A و B الإخراج كما هو موضح في الشكل أدناه .

يظهر الشكل الموجي الناتج الصادر عن طرفي الإخراج A و  B في اللونين الأزرق والأخضر على التوالي . عندما تكون الوسادة الموصلة مباشرة أسفل الدبوس ، فإنها ترتفع عالياً مما ينتج عنها في الوقت المحدد وعندما تتحرك الوسادة الموصلة بعيدًا ، ينخفض الدبوس مما ينتج عنه وقت توقف عن الشكل الموجي الموضح أعلاه . الآن ، إذا عدنا عدد النبضات ، فسنكون قادرين على تحديد عدد الخطوات التي تم نقل المشفر إليها .

الآن قد يطرح السؤال ، لماذا نحتاج إلى إشارتين من النبض عندما تكون إحداهما كافية لحساب عدد الخطوات المتخذة أثناء تدوير المقبض . هذا لأننا نحتاج إلى تحديد الاتجاه الذي تم تدوير المقبض فيه . إذا ألقيت نظرة على النبضين ، فيمكنك ملاحظة أن كلاهما يبلغ 90 درجة من الطور . ومن ثم عندما يتم تدوير المقبض في اتجاه عقارب الساعة ، فإن المخرج A سوف يرتفع أولاً ثم عندما يتم تدوير المقبض بعكس اتجاه عقارب الساعة ، فإن المخرجات B سوف ترتفع أولاً .

يتم التوصيل وفقا للمخطط أدناه .

لتحميل الكود البرمجي اضغط هنا

int Encoder_OuputA  = 9;
int Encoder_OuputB  = 8;
int Encoder_Switch = 10;

int Previous_Output;
int Encoder_Count;

 

#include <LiquidCrystal.h>  //Default Arduino LCD Librarey is included 

const int rs = 7, en = 6, d4 = 5, d5 = 4, d6 = 3, d7 = 2; //Mention the pin number for LCD connection
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() {
  lcd.begin(16, 2); //Initialise 16*2 LCD

  lcd.print(" Rotary Encoder "); //Intro Message line 1
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("  With Arduino  "); //Intro Message line 2

  delay(2000);
  lcd.clear();

//pin Mode declaration 
  pinMode (Encoder_OuputA, INPUT);
  pinMode (Encoder_OuputB, INPUT);
  pinMode (Encoder_Switch, INPUT);

  Previous_Output = digitalRead(Encoder_OuputA); //Read the inital value of Output A
}

void loop() {
   //aVal = digitalRead(pinA);
   
   if (digitalRead(Encoder_OuputA) != Previous_Output)
   { 
     if (digitalRead(Encoder_OuputB) != Previous_Output) 
     { 
       Encoder_Count ++;
       lcd.clear();  
       lcd.print(Encoder_Count);
       lcd.setCursor(0, 1);  
       lcd.print("Clockwise");
     } 
     else 
     {
       Encoder_Count--;
       lcd.clear();  
       lcd.print(Encoder_Count);
       lcd.setCursor(0, 1);  
       lcd.print("Anti - Clockwise");
     }
   }

   Previous_Output = digitalRead(Encoder_OuputA);

   if (digitalRead(Encoder_Switch) == 0)
   {
     lcd.clear();  
     lcd.setCursor(0, 1);  
     lcd.print("Switch pressed");
   }
}