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Grove - 光学旋转编码器(TCUT1600X01)

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Grove - 光学旋转编码器(TCUT1600X01)是一个透射式传感器，包含一个红外发射器和两个光电晶体管检测器。通常情况下，红外发射器发射红外线，光电晶体管检测器接收红外线，然后光电晶体管导通，两个输出都为高电平，板载LED指示灯点亮。当有障碍物阻挡时，光电晶体管无法接收到红外线，因此光电晶体管将关闭，两个输出都将为低电平，板载LED指示灯熄灭。

您可以将此传感器用作旋转编码器来检测速度或旋转，并且由于有两个光电晶体管检测器，您甚至可以检测旋转方向。

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特性​

  • 双光电晶体管检测器，可以确定旋转方向
  • 板载LED指示灯
  • Grove接口

规格参数​

项目值
工作电压3.3V / 5V
工作温度-40°C 至 +105°C
存储温度范围-40°C 至 +125°C
发射器波长950 nm
间隙3 mm
接口数字

应用​

  • 汽车光学传感器
  • 编码器的精确位置传感器
  • 运动、速度和方向传感器
  • "旋转和按压"编码传感器

硬件概述​

引脚图​

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原理图​

电源

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TCUT1600X01的典型电压为5V，因此我们使用MP3120电流模式升压转换器来提供稳定的5V电压。MP3120的输入范围为0.8V至5V，因此您可以在3.3V和5V下与Arduino一起使用此模块。

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当光电晶体管检测器接收到红外信号时，输出应为高电平，当障碍物阻挡红外线时，OUT1和OUT2应为低电平。然而，由于漏电流的存在，它不会是0V。漏电压随输入电压而变化。

机械图纸​

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方向检测​

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tip

由于有两个光电晶体管检测器，我们可以检测移动方向。如果障碍物从左向右移动，输出状态变化应为11 --> 01 --> 00 --> 10；同样，如果障碍物从右向左移动，应为11 --> 10 --> 00 -->01。

支持的平台​

ArduinoRaspberry Pi

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caution

上面提到的支持平台表示该模块的软件或理论兼容性。我们在大多数情况下只为Arduino平台提供软件库或代码示例。不可能为所有可能的MCU平台提供软件库/演示代码。因此，用户必须编写自己的软件库。

入门指南​

与Arduino一起使用​

硬件​

所需材料

Seeeduino V4.2Base ShieldGrove - 光学旋转编码器

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立即获取立即获取立即获取
note

1 请轻轻插入USB线，否则可能会损坏端口。请使用内部有4根线的USB线，2根线的线缆无法传输数据。如果您不确定您的线缆，可以点击这里购买

2 每个Grove模块在购买时都会附带一根Grove线缆。如果您丢失了Grove线缆，可以点击这里购买。

  • 步骤1. 将Grove - 光学旋转编码器连接到Base Shield的D5端口。

  • 步骤2. 将Grove - Base Shield插入Seeeduino。

  • 步骤3. 通过USB线将Seeeduino连接到PC。

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note

如果我们没有Grove Base Shield，我们也可以直接将此模块连接到Seeeduino，如下所示。

SeeeduinoGrove - 光学旋转编码器
5V红色
GND黑色
D6白色
D5黄色

软件​

note

如果这是您第一次使用Arduino，我们强烈建议您在开始之前先查看Arduino入门指南。

  • 步骤1. 在Arduino IDE中安装Encoder Library。您可以通过以下路径找到此库：Sketch-->Include Library-->Manage Libraries

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然后在弹出窗口中搜索encoder。找到Encoder by Paul Stoffregen，选择Version1.4.1，然后点击Install。

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当库安装完成后，您将看到INSTALLED，然后点击Close。

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感谢Paul提供的出色库。

  • 步骤2. 重启Arduino IDE。打开示例，您可以通过以下三种方式打开：
    1. 在Arduino IDE中通过路径直接打开：File --> Examples --> Encoder --> Basic。

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  1. 通过点击 Basic.pde 在您的计算机中打开它，您可以在 xxxx\Arduino\libraries\Encoder\examples\Basic 中找到它，XXXX 是您安装 Arduino IDE 的位置。

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  1. 或者，您可以直接点击图标

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在代码块右上角将以下代码复制到 Arduino IDE 的新草图中。

/* Encoder Library - Basic Example
 * http://www.pjrc.com/teensy/td_libs_Encoder.html
 *
 * This example code is in the public domain.
 */

#include <Encoder.h>

// Change these two numbers to the pins connected to your encoder.
//   Best Performance: both pins have interrupt capability
//   Good Performance: only the first pin has interrupt capability
//   Low Performance:  neither pin has interrupt capability
Encoder myEnc(5, 6);
//   avoid using pins with LEDs attached

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("Basic Encoder Test:");
}

long oldPosition  = -999;

void loop() {
  long newPosition = myEnc.read();
  if (newPosition != oldPosition) {
    oldPosition = newPosition;
    Serial.println(newPosition);
  }
}
tip

您可以将两个数字更改为连接到编码器的引脚，为了获得最佳性能：两个引脚都具有中断功能，因此您可以将代码第13行更改为 Encoder myEnc(2, 3);，同时，您应该将此传感器连接到底板的 D2。

  • 步骤 4. 上传演示程序。如果您不知道如何上传代码，请查看 如何上传代码。

  • 步骤 5. 通过点击 工具-> 串口监视器 打开 Arduino IDE 的 串口监视器。或者同时按 ++ctrl+shift+m++ 键。将波特率设置为 9600。

success

如果一切顺利，您将得到结果。当您将障碍物从左向右移动时，计数值将增加1；当您将障碍物从右向左移动时，计数值将减少1。

Basic Encoder Test:
0
1
2
3
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4

与树莓派一起使用（配合树莓派 Grove 底板）​

硬件​

  • 步骤 1. 本项目中使用的物品：
树莓派树莓派 Grove 底板Grove - 光学旋转编码器
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  • 步骤 2. 将 Grove 底板插入树莓派。
  • 步骤 3. 将 Grove - OLED Display 1.12'' 连接到底板的 I2C 端口。
  • 步骤 4. 通过 USB 线将树莓派连接到 PC。

软件​

  • 步骤 1. 按照 设置软件 配置开发环境，将 grove.py 安装到您的树莓派。
  • 步骤 2. 执行以下命令运行代码。
# virutalenv for Python3
virtualenv -p python3 env
source env/bin/activate
#enter commmand
grove_optical_rotary_encoder

以下是 grove_optical_rotary_encoder.py 代码。


'''
This is the code for
    - Grove - Optical Rotary Encoder(TCUT1600X01) <https://www.seeedstudio.com/Grove-Optical-Rotary-Encoder-TCUT1600X0-p-3142.html>`_

Examples:

    .. code-block:: python

        from grove.grove_button import GroveButton
        import time, sys

        # connect to pin 5 (slot D5)
        PIN = 5
        encoder = GroveOpticalRotaryEncoder(PIN)

        # Read the value every second and detect motion
        while True:
            print("\rPosition: {0}  ".format(encoder.position()), file=sys.stderr, end='')
            time.sleep(0.001)

'''
from __future__ import print_function
import time, sys, signal, atexit
from grove.gpio import GPIO

__all__ = ["GroveOpticalRotaryEncoder"]

# The UPM version rotaryencoder has bug result in segment fault.
# This pure python version could work well.
class GroveOpticalRotaryEncoder(object):
    '''
    Grove optical Rotary Encoder(TCUT1600X01) class

    Args:
        pin(int): the number of gpio/slot your grove device connected.
    '''
    def __init__(self, pin1, pin2 = None):
        pin2 = pin1 + 1 if pin2 is None else pin2
        self.__gpio  = GPIO(pin1, GPIO.IN)
        self.__gpio2 = GPIO(pin2, GPIO.IN)
        self.__gpio.on_event = self.__gpio_event
        self._pos = 0

    # called by GPIO library
    def __gpio_event(self, pin, value):
        v1 = self.__gpio.read()
        if not v1: return
        v2 = self.__gpio2.read()
        self._pos += 1 if v2 else -1

    def position(self, pos = None):
        '''
        set or get the position counter

        Args:
            pos(int):
                optinal, the position counter to be set.

                if not specified, only get the current counter

        Returns:
            (int): current position counter
        '''
        if not pos is None:
            self._pos = pos
        return self._pos

def main():
    from grove.helper import SlotHelper
    sh = SlotHelper(SlotHelper.GPIO)
    pin = sh.argv2pin()

    '''
    from upm.pyupm_rotaryencoder import RotaryEncoder as GroveOpticalRotaryEncoder
    from mraa import getGpioLookup

    mraa_pin1 = getGpioLookup("GPIO%02d" % (pin + 0))
    mraa_pin2 = getGpioLookup("GPIO%02d" % (pin + 1))

    # Instantiate a Grove Rotary Encoder, using signal pins mraa_pin1 & mraa_pin2
    myRotaryEncoder = GroveOpticalRotaryEncoder(mraa_pin1, mraa_pin2);
    '''
    myRotaryEncoder = GroveOpticalRotaryEncoder(pin)

    ## Exit handlers ##
    # This function stops python from printing a stacktrace when you hit control-C
    def SIGINTHandler(signum, frame):
        raise SystemExit

    # This function lets you run code on exit, including functions from myRotaryEncoder
    def exitHandler():
        print("Exiting")
        sys.exit(0)

    # Register exit handlers
    atexit.register(exitHandler)
    signal.signal(signal.SIGINT, SIGINTHandler)

    # Read the value every second and detect motion
    counter = 0
    while True:
        print("\rPosition: {0}  ".format(myRotaryEncoder.position()), file=sys.stderr, end='')
        counter += 1
        if counter >= 5000:
            print("")
            counter = 0
        time.sleep(0.001)

if __name__ == '__main__':
    main()
（env）pi@raspberrypi:~ grove_optical_rotary_encoder
success

当命令成功运行时，它将每秒打印出数值并检测运动。

# Read the value every second and detect motion
        while True:
            print("\rPosition: {0}  ".format(encoder.position()), file=sys.stderr, end='')
            time.sleep(0.001)

您可以通过简单地按 ctrl+c 来退出此程序。

原理图在线查看器​

资源​

项目​

这是本产品的介绍视频，包含简单的演示，您可以尝试一下。

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们在这里为您提供不同的支持，以确保您使用我们产品的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

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