Потенциометры против поворотных энкодеров и как их использовать с Arduino

May 22, 2023

Потенциометры и поворотные энкодеры на первый взгляд выглядят почти одинаково, но работают по-разному. Узнайте, как использовать оба с Arduino.

Среди электронных компонентов пользовательского управления поворотные ручки выделяются как одни из наиболее приятных в использовании. Они могут дополнять сенсорные экраны и другие устройства ввода, а также хорошо работать с кнопками и переключателями. Но как добавить ручку в свои собственные проекты Arduino?

У вас есть два основных варианта: потенциометр или поворотный энкодер. Эти компоненты могут выглядеть одинаково, но способы их использования с таким устройством, как плата микроконтроллера Arduino, сильно различаются. Давайте посмотрим, как они сравниваются друг с другом.

Большинство потенциометров и поворотных энкодеров, с которыми столкнутся любители DIY, имеют аналогичный форм-фактор. Они имеют кубовидное или цилиндрическое основание с прикрепленными к нему ножками разъема и круглый вращающийся стержень с вырезами для установки крышки.

Некоторые потенциометры выглядят по-другому, например те, которые имеют форму длинных слайдеров, например, на музыкальных микшерных пультах. Однако когда дело доходит до поворотного типа, на первый взгляд они выглядят почти идентично поворотным энкодерам, поэтому можно подумать, что они одинаковы.

Потенциометр по сути представляет собой переменный резистор. При повороте вала сопротивление внутри потенциометра меняется, что позволяет пользователю изменять свойства цепи без необходимости ее перестройки. Потенциометры могут быть как аналоговыми, так и цифровыми, но цифровые потенциометры имитируют аналоговые, и это делает их очень похожими в использовании.

Потенциометры всегда имеют определенную начальную и конечную точку, в которой вал больше нельзя поворачивать. Некоторые потенциометры при вращении кажутся неровными, но многие из них также гладкие, как те, которые можно найти на старых стереосистемах.

Несмотря на то, что потенциометры являются аналоговыми, они хорошо работают с микроконтроллерами. Вы можете легко настроить потенциометр с помощью Raspberry Pi Pico или Arduino.

Поворотные энкодеры определяют положение своего вала с помощью датчика для подачи аналогового или цифрового сигнала на устройство, к которому они подключены. Это сообщает устройству, в каком положении находится энкодер. Помимо вращающегося вала поворотные энкодеры обычно также имеют встроенную кнопку, которая активируется путем нажатия вала вниз.

В отличие от потенциометров, поворотные энкодеры могут вращаться без остановки и почти всегда имеют тактильные выступы для каждого положения вала. Многие современные автомобили используют поворотные энкодеры для управления своими развлекательными системами.

Благодаря простой конструкции использовать потенциометр с Arduino очень просто. У вашего потенциометра есть три разъема: земля, выход и vref. Контакты заземления и vref подключаются к разъемам GND и 5 В на вашем Arduino соответственно, а выходной контакт потенциометра подключается к одному из аналоговых входов на вашей плате.

Код вашего потенциометра Arduino начинается с базовогонастраивать()ипетля() шаблон, который вы увидите при создании нового файла в Arduino IDE. Сначала добавьтеконстантное целоепеременная в начале кода для регистрации подключения аналогового контакта потенциометра — в данном случае A0.

Вслед за этимнастраивать() Функция проста: вам просто нужно объявить вывод вашего потенциометра как вход. Вы также можете запустить последовательное соединение, если хотите отправить данные на компьютер для диагностики.

Далее пришло время настроитьпетля() функция. Начните с созданияинтервалпеременная с использованиеманалоговоеЧтение() функция для сохранения положения вашего потенциометра. После этого вы можете использоватькарта() Функция для уменьшения размера значения, с которым вы имеете дело — в этом примере для соответствия спецификациям ШИМ, например, для управления яркостью светодиода. Добавьте небольшую задержку, чтобы обеспечить стабильность.

Теперь, когда у вас есть положение потенциометра, вы можете использовать его с другими частями кода. Например,если