PinLab Docs

Коне́чный автома́т — абстрактный автомат, число возможных внутренних состояний которого конечно. Если говорить проще, то с помощью конечного автомата описываются состояния какого либо объекта и переходы между этими состояниями. Например, светофор можно описать с помощью конечного автомата.

Видно, что из состояния 1 (красного сигнала) светофор может перейти только в состояние 2 (красный + желтый), означающий скорое включение зеленого. Из состояния 2 светофор может перейти только в состояние 3 (зеленый сигнал). После зеленого всегда идет желтый сигнал (состояние 4), который сменяется красным (состояние 1). Главное, что у данного конечного автомата есть 4 состояния и мы знаем из какого состояния в какое он может переходить.

Конечные автоматы иногда очень полезны для описания состояний электроники. Возьмем тот же инкрементальный энкодер. Снова посмотрим на график сигналов от него:

По графику видно, что состояния у энкодера не меняются хаотично. Они меняются только последовательно. Если крутить ручку в одну сторону, то состояния сменяются 0-1-2-3-0…, а если в другую, то 0-3-2-1-0…

Зная это мы можем отфильтровывать ложные показания из-за дребезга контактов и точно отслеживать импульсы. Попробуем обрабатывать сигналы энкодера с помощью конечного автомата.

Рисунок 1. Электрическая принципиальная схема эксперимента

Рисунок 2. Монтажная схема эксперимента

Exp35

from time import sleep_ms, ticks_ms
from machine import I2C, Pin
from esp8266_i2c_lcd import I2cLcd
_init()
 
DEFAULT_I2C_ADDR = 0x3F
 
encA = Pin(13, Pin.IN)
encB = Pin(12, Pin.IN)
 
states = (
    (1,1),
    (0,1),
    (0,0),
    (1,0)
)
 
old_state = 0
 
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()
 
    current_state = states.index((value_a, value_b))
 
    if (current_state -  old_state == 1) or (current_state == 0 and old_state == 3):
        count += 1
        if not (count % 2):
            print('+');
            print_lcd(int(count/2))
        old_state = current_state
    elif (current_state -  old_state == -1)  or (current_state == 3 and old_state == 0):
        count -= 1
        if not (count % 2):
            print('-');
            print_lcd(int(count/2))
        old_state = current_state