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基于STM32的多圈绝对值编码器的调试

news 2025/10/25 13:16:30

1 硬件选型：

本设计主要应用到的模块如下，仅对关键模块进行了特殊说明。

STM32型号：STM32F103C8T6
绝对值编码器：1501磁编码器金属壳（支持多圈和单圈）
485转TTL模块(绝对值编码器与MCU数据交互的桥梁)
ST-LINK V2
USB转TTL模块（与USART2完成通讯，控制USART1）
面包板、跳线（由于时间和环境限制，本设计并未打样PCB，后续时间允许会完善该设计.......）

1.1 接线图

1.2 绝对值编码器：

这款21位绝对式磁编码器适用于17位高性能伺服系统，支持多摩川通信协议，最高通信速率可达2.5Mbps。其引脚定义如下：

线颜色	说明
红色	5V
黑色	GND
蓝色	485-A
黄色	485-B
白色	PWM（未使用）

多摩川协议发送指令的格式（具体通讯方式参考商家网站，里面对多摩川协议进行了细致讲解）：

角度数据查询示例：发送指令：1A 返回数据：1A 00 7A 6D 0F 0A 00 00 00 00 08

设备信息查询：发送指令：92 返回数据：92 89 13 31 75 96 2A 9D 13 75

1.3 485转TTL模块

本设计的485模块，大家在某宝即可购买到，接线的话直接和编码器的 A B引脚相接即可，供电电压为5V。此外，需要注意的是485模块分为本设计中的模块，还有MAX485模块。MAX485模块实现通讯的时候需要注意与MCU相连端还需配置控制器引脚。

2 软件设计

2.1 数据解析（参考商家例程）

①配置串口中断函数

void USART1_IRQHandler(void)                	
{if(USART_GetITStatus(USART1, USART_IT_RXNE) != RESET)	    {	received_byte = USART_ReceiveData(USART1);if(tmg_rx_index < 20){tmg_rx_buffer[tmg_rx_index++] = received_byte;}if(tmg_rx_index == tmg_expected_len){tmg_data_ready = 1;Recieve_Flg = 1;}}	 	 }

②数据解析

bool tmgDecode_1A(uint8_t *tmgbuf)
{if(tmgbuf[0] != 0x1A) {printf("1A command header error: 0x%02X\r\n", tmgbuf[0]);return false;}if(tmgbuf[10] == crc8_xor_list(0x01, tmgbuf, 10)){SF = tmgbuf[1];                                  // SFABS = tmgbuf[2] | (tmgbuf[3] << 8) | (tmgbuf[4] << 16);  //ABSENID = tmgbuf[5];                                // ENIDABM = (int16_t)(tmgbuf[6] | (tmgbuf[7] << 8));   // ABMALMC = tmgbuf[9];                                // ALMCreturn true;} else {printf("1A CRC check failed!\r\n");return false;}
}

2.2 数据发送

if(Recieve_Flg2 == 1){printf("USART2 Received: %c (0x%02X)\r\n", receive, receive);          resetTmgReceiver();switch(receive) {case 'A': printf("Sending 0x1A via USART1...\r\n");tmgRequest_1A();USART_SendData(USART2, 'A');  break;                    case 'C':printf("Sending 0x92 via USART1...\r\n");tmgRequest_92();USART_SendData(USART2, 'C');  break;default:printf("Unknown command: %c\r\n", receive);break;}Recieve_Flg2 = 0;	}