Đọc cảm biến encoder

1. Mục tiêu bài học #

Sau bài học này, bạn sẽ:

• Hiểu encoder là gì
• Biết cách đọc xung encoder bằng Arduino Nano
• Đếm số vòng quay của động cơ
• Hiển thị giá trị encoder lên Serial Monitor
• Ứng dụng encoder để đo tốc độ hoặc quãng đường robot

2. Encoder là gì #

Encoder là cảm biến dùng để đo:

• Tốc độ quay
• Số vòng quay
• Quãng đường di chuyển của bánh xe

Khi động cơ quay, encoder sẽ tạo ra các xung ON/OFF liên tục.

Arduino sẽ đếm số xung này để biết bánh xe đã quay bao nhiêu.

Ví dụ:

• 1 vòng quay tạo ra 20 xung

Nếu Arduino đếm được:

• 20 xung → bánh quay 1 vòng
• 40 xung → quay 2 vòng

3. Sơ đồ kết nối #

4. Code đọc encoder cơ bản #

volatile long encoderCount = 0;

void encoderISR() {
  encoderCount++;
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  pinMode(2, INPUT_PULLUP);

  // Ngắt khi tín hiệu thay đổi
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), encoderISR, CHANGE);
}

void loop() {

  Serial.print("Encoder Count: ");
  Serial.println(encoderCount);

  delay(200);
}

volatile long encoderCount = 0;

void encoderISR() {
  encoderCount++;
}

void setup() {
  Serial.begin(9600);

  pinMode(2, INPUT_PULLUP);

  // Ngắt khi tín hiệu thay đổi
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), encoderISR, CHANGE);
}

void loop() {

  Serial.print("Encoder Count: ");
  Serial.println(encoderCount);

  delay(200);
}

5. Nạp code và kiểm tra #

Bước 1: Nạp code

Bước 2: Mở Serial Monitor

Chọn:

• Baudrate: 9600

Bạn sẽ thấy:

Encoder Count: 15
Encoder Count: 22
Encoder Count: 35

Giá trị sẽ tăng liên tục.

6. Giải thích code #

Biến encoderCount

volatile long encoderCount = 0;

Dùng để lưu số xung encoder.

volatile giúp Arduino luôn cập nhật giá trị mới nhất.

Hàm encoderISR

void encoderISR() {
  encoderCount++;
}

Mỗi khi encoder tạo xung:

• Arduino tự động chạy hàm này
• Giá trị encoder tăng thêm 1

attachInterrupt

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(2), encoderISR, CHANGE);

Ý nghĩa:

• Theo dõi chân D2
• Khi tín hiệu thay đổi:
  • LOW → HIGH
  • HIGH → LOW
• Gọi hàm encoderISR()

7. Các lỗi thường gặp #

Encoder không đếm

Nguyên nhân:

• Chưa nối GND chung
• Sai chân tín hiệu
• Sai nguồn cấp

Giá trị nhảy lung tung

Nguyên nhân:

• Nhiễu tín hiệu
• Dây quá dài
• Không dùng INPUT_PULLUP

Đếm thiếu xung

Nguyên nhân:

• Dùng delay quá nhiều
• Tốc độ động cơ quá nhanh

Không hiển thị gì

Kiểm tra:

• Đã mở Serial Monitor chưa
• Baudrate có đúng 9600 không

8. Ứng dụng #

Encoder thường dùng để:

• Robot chạy chính xác quãng đường
• Đo tốc độ bánh xe
• PID điều khiển động cơ
• Robot tự cân bằng
• Robot dò line chính xác
• Robot SLAM

9. Tổng kết #