トライデント開発室ブログ

あると便利

ロータリーエンコーダはとても優れた操作性を持つ一方、プログラミングは面倒臭そうです。
しかし、マイコンが「位相計数」という機能を持っていれば簡単に処理できる模様。

幸いR8Cにもこの機能がありますのでその恩恵に預かれます。
ただし、少ピンの品種ではこの機能が省かれていたりしますので、ロータリーエンコーダを使う場合はタイマRG機能のある物を選ぶといいでしょう。

楽々設定

位相計数機能を使うにはロータリーエンコーダの信号をTRGCLKA端子とTRGCLCB端子に入れてやる必要があります。

そして、タイマ端子選択レジスタ(timsr)のb6とb7をONにしてこれらの端子機能を有効にします。
タイマモードを位相計数モードにしただけでは端子機能は有効にならないので注意が必要です。また、端子機能の設定はタイマを動作させる前に済ませておきましょう。

次にカウントアップ/ダウンの条件を設定します。

タイマRGカウント制御レジスタ(trgcntc)の上位4bitがカウントアップ条件、下位4bitがカウントダウン条件となっていますが、単純なロータリーエンコーダの場合はそれぞれどれか1bitをONしておけばいいようです。
これらをうまく設定することでもっと複雑なエンコードをするエンコーダにも対応できるということだと思います(たぶん)。

あとはタイマRGモードレジスタ(trgmr)でタイマモードを「位相計数モード」にし、カウントを開始すればロータリーエンコーダの操作に呼応してタイマRGカウンタ(trg)の値をアップ/ダウンしてくれます。

かなりお手軽ですね。

ただし

これだけだと単純にカウンタのアップダウンをしてくれるだけで、割り込みをかけたいとかいう場合にはあれこれ設定が必要なようです。
その辺りのことはデータシートの位相計数モードの項には書かれていないのでちょっと面倒臭そう。

と言っても、タイマRGカウンタをポーリングするだけでも当面は大丈夫だと思いますのでその辺りの追求は後回しにするかもしれません。

あと、エンコーダからの入力パターンに対してカウントのアップダウン方向を変えることはできませんので、希望した方向と違う場合にはハード側で対応する必要があります。

接続を入れ替えてもいいのですが、入力の安定性を考えて反転付きのシュミットトリガやフリップフロップを入れる方がいいかもしれません。

ハードは堅実に

ハードは今絶賛学習中ということもあり、まずはロータリーエンコーダをマイコンに直結してみました。
あ、もちろんプルアップはしてあります。

オシロで見ると存外きれいな波形です。
巷のロータリーエンコーダの解説では分からなかったんですが、クリック感のあるタイプでは停止位置だと両方オープンになっているようですね。

これならそのままでもいけるかもと思ったんですが、マイコンのカウント値を確認すると操作感と全く一致せず・・・。
で、さらに波形の観察をしているとこんな状態になることも。

そこでウェブの情報を頼りにCRフィルタの値を決めてみました。
ロータリーエンコーダをゆっくり操作した時はきちんとカウントできたので喜んだのも束の間、が〜〜〜〜っと回すと全然だめでした。

オシロで見ると一目瞭然。
参考にしたのは押しボタンスイッチに対するフィルタですので、ロータリーエンコーダに使うには時定数が大きすぎました。

フィルタの要素をあれこれ試すのは面倒そうだったので、とりあえずプルアップ抵抗を替えてみた結果がこちら。

まだ効き過ぎてはいますが、取りこぼしはなかったので当面はこれで行こうと思います。

そう言えば、今使っているカーオーディオのヘッドユニットはロータリーエンコーダの取りこぼしが酷いんですが、こういうことなのかもしれないと思ってみたり。
これまではソフトの処理がまずいんじゃないかと考えていたんですけどね。

職場では何でもソフトのせいにされると嘆いていたんですが、自分でも同じ事をしていたとは・・・。