===== Эксперимент 34. Подключение энкодера =====

В этом эксперименте мы научимся подключать инкрементальный энкодер и получать с него данные. В комплект конструктора входит модуль энкодера — небольшая печатная плата с энкодером и разъемом для удобного подключения к макетной плате. Модуль также включает встроенные подтягивающие резисторы на выводах A и B и кнопку, которая срабатывает при нажатии на вал.

Подписи выводов модуля: 
  * GND — общий контакт
  * + — Питание
  * SW — выход кнопки
  * DT — Сигнал А
  * CLK — Сигнал B

Соберем устройство, которое отображает на экране число, увеличивающееся при вращении энкодера по часовой стрелке и уменьшающееся при вращении против часовой стрелки.
==== Схема эксперимента ====
{{ :products:esp-iot:exp14_sch.png?nolink |}}
//Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента//

Обрати внимание, что резисторы R1 и R2 уже припаяны на плате модуля энкодера и нам не нужно устанавливать на макетной плате. Зачем же нужны резисторы R3, R4 и конденсаторы C1, C2? Дело в том, что контакты энкодера, как и любые механические контакты, подвержены неприятному эффекту — //дребезгу контактов//. На самом деле при нажатии на кнопку и отпускании кнопки замыкание и размыкание контактов не происходит мгновенно. После замыкания происходят многократные неконтролируемые замыкания и размыкания контактов за счет упругости материалов и деталей контактной системы — некоторое время контакты отскакивают друг от друга при соударениях, размыкая и замыкая электрическую цепь. Это и называется дребезгом контактов. Этому явлению подвержены и контакты энкодера.

С дребезгом нужно бороться программным или электрическим способом. В нашей схеме резистор с конденсатором являются фильтром для коротких импульсов, возникающих при дребезге контактов. Благодаря этому фильтру данный эффект можно в значительной мере устранить.

{{ :products:esp-iot:exp14_mon.png?direct&600 |}}
//Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента//

==== Программный код эксперимента ====

<file python Exp34.py[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="1"]>
from time import sleep_ms, ticks_ms
from machine import I2C, Pin
from esp8266_i2c_lcd import I2cLcd
_init()

DEFAULT_I2C_ADDR = 0x3F # Или 0x27 в зависимости от модели микросхемы на плате

encA = Pin(13, Pin.IN)
encB = Pin(12, Pin.IN)

old_value_a = 1

count = 0


def print_lcd(data):
    lcd.clear()
    lcd.putstr(str(data))


i2c = I2C(scl=Pin(5), sda=Pin(4), freq=400000)
lcd = I2cLcd(i2c, DEFAULT_I2C_ADDR, 2, 16)
lcd.backlight_on()


while True:
    value_a = encA.value()
    value_b = encB.value()

    if value_a != old_value_a:
        if (value_a and value_b) or (not value_a and not value_b):
            print('+')
            count += 1 
            print_lcd(count)
        elif (not value_a and value_b) or (value_a and not value_b):
            print('-')
            count -= 1
            print_lcd(count)
    old_value_a = value_a
</file>

Настраиваем выводы для работы с энкодером:
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="8"]>
encA = Pin(13, Pin.IN)
encB = Pin(12, Pin.IN)
</code>

Объявляем переменную ''old_value_a'' для хранения предыдущего состояния сигнала A и переменную ''count'' в которой подсчитываем количество сигналов от энкодера.

Чтобы лучше понять алгоритм работы программы еще раз посмотрим на график сигналов энкодера:
{{ :encoder.png?nolink&600 |}}

В основном цикле программы получаем текущие состояния линий А и B.  
Если состояние линии А изменилось, то проверяем условие вращения против часовой стрелки:
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="31"]>
        if (value_a and value_b) or (not value_a and not value_b):
</code>
Если уровни сигналов А и B оба стали высокими (состояние 2) или оба стали низкими (состояние 0), то увеличиваем значение ''count'' на 1, печатаем в терминал символ ''+'' и обновляем информацию на дисплее.

Если условие выше не подтвердилось, то проверяем второй вариант: вращение по часовой стрелке:
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="35"]>
        elif (not value_a and value_b) or (value_a and not value_b):
</code>
Если уровень сигнала А стал низким, а сигнала B высоким (состояние 3) или уровень сигнала А стал высоким, а B низким (состояние 1), то уменьшаем значение ''count'' на 1, печатаем символ ''-'' в терминал и обновляем информацию на дисплее.

Если ни одно из этих условий не выполнено, то игнорируем сигналы. Перед завершением итерации записываем текущее состояние линии А как старое, для использования в следующей итерации.
<code python[enable_line_numbers="2", start_line_numbers_at="39"]>
    old_value_a = value_a
</code>
==== Дополнительное задание ====
<WRAP center round tip 60%>
  * Попробуй убрать конденсаторы из схемы и покрутить энкодер. Программа будет работать не так, как хотелось бы. Необходимость конденсаторов станет очевидной.
</WRAP>