Como usar com Arduino – Módulo Encoder Rotativo KY-040

– Descrição:

O Módulo Encoder Rotativo KY-040 é um componente de medição regular desenvolvido com a finalidade de converter movimentos rotativos (ou lineares) em impulsos elétricos de onda quadrada. Os impulsos elétricos produzidos pelo encoder podem ser interpretados por plataformas microcontroladas e estes impulsos produzem uma quantidade exata (de 20 pulsos por rotação) em cada volta.

O Módulo Encoder Rotativo KY-040 tem a aparência de um potenciômetro, contudo seu funcionamento é diferente. Além disso, este encoder possui rotação contínua e tem um botão embutido em seu eixo, bastando pressionar o eixo para acionamento do botão.

– Especificações e características:

– Modelo: KY-040
– Tensão máxima: 5VDC
– Corrente máxima: 10mA
– Pulsos por rotação: 20
– Tipo de rotação: contínua
– Comprimento do eixo: 10mm
– Diâmetro do eixo: 5mm

– Aplicações:

Projetos com Arduino ou outras plataformas microcontroladas em que seja necessário converter movimentos rotativos (ou lineares) em impulsos elétricos de onda quadrada.

– Proposta da prática:

Utilizar o Módulo Encoder Rotativo KY-040 em conjunto com o Arduino e mostrar no monitor serial do ambiente de programação do Arduino o sentido do giro do eixo e a posição atual do encoder.

– Lista dos itens necessários:

01 – Arduino com Cabo USB
01 – Módulo Encoder Rotativo KY-040
05 – Cabos Jumper macho-fêmea

– Esquema de ligação da prática:

– Tutorial de instalação e configuração do ambiente de programação do Arduino:

Arduino – Instalação e Configuração da IDE no Windows

– Código:

const int pinoCLK = 3; //PINO DIGITAL (CLK)
 const int pinoDT = 4;  //PINO DIGITAL (DT)
 const int pinoSW = 5; //PINO DIGITAL (SW)
 
 int contadorPos = 0;  //CONTADOR DE POSIÇÕES DO ENCODER
 int ultPosicao; //REGISTRA A ÚLTIMA POSIÇÃO DO ENCODER
 int leituraCLK; //VARIÁVEL PARA ARMAZENAR LEITURA DO PINO CLK
 boolean bCW; //VARIÁVEL DE CONTROLE DO SENTIDO (HORÁRIO / ANTI-HORÁRIO)

void setup() {
   Serial.begin (9600); //INICIALIZA A SERIAL
   pinMode (pinoCLK,INPUT); //DEFINE O PINO COMO ENTRADA
   pinMode (pinoDT,INPUT); //DEFINE O PINO COMO ENTRADA
   pinMode (pinoSW,INPUT_PULLUP); //DEFINE O PINO COMO ENTRADA / "_PULLUP" É PARA ATIVAR O RESISTOR INTERNO
  //DO ARDUINO PARA GARANTIR QUE NÃO EXISTA FLUTUAÇÃO ENTRE 0 (LOW) E 1 (HIGH)
   ultPosicao = digitalRead(pinoCLK); //VARIÁVEL RECEBE A LEITURA DO PINO CLK  
 }

void loop() { 
   leituraCLK = digitalRead(pinoCLK); //VARIÁVEL RECEBE A LEITURA DO PINO CLK 
   if (leituraCLK != ultPosicao){ //SE VALOR DA VARIÁVEL FOR DIFERENTE DO VALOR DE "ultPosicao", FAZ
     if (digitalRead(pinoDT) != leituraCLK) { //SE LEITURA DO PINO FOR DIFERENTE DA LEITURA DE "leituraCLK",
      //SIGNIFICA QUE O EIXO ESTÁ SENDO GIRADO NO SENTIDO HORÁRIO E FAZ
       contadorPos++; //INCREMENTA CONTAGEM DA VARIÁVEL EM +1
       bCW = true; //VARIÁVEL BOOLEANA RECEBE VERDADEIRO (SENTIDO HORÁRIO)
     } else { //SENÃO, SIGNIFICA QUE O EIXO ESTÁ SENDO GIRADO NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO E FAZ
       bCW = false; //VARIÁVEL BOOLEANA RECEBE FALSO (SENTIDO ANTI-HORÁRIO)
       contadorPos--; //DECREMENTA CONTAGEM DA VARIÁVEL EM -1
     }
     Serial.print("Giro no "); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
     if (bCW){ //SE VARIÁVEL FOR IGUAL A VERDADEIRO, FAZ
       Serial.print("sentido horário"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
     }else{ //SENÃO, FAZ
       Serial.print("sentido anti-horário"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
     }
     Serial.print(" / Posição do encoder: "); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
     Serial.println(contadorPos); //IMPRIME NO MONITOR SERIAL A POSIÇÃO ATUAL DO ENCODER
   }
   if(digitalRead(pinoSW) == LOW){ //SE LEITURA DO PINO FOR IGUAL A LOW, FAZ
       Serial.println ("Botão pressionado"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL
       delay(200); //INTERVALO DE 200 MILISSEGUNDOS
   }
   ultPosicao = leituraCLK; //VARIÁVEL RECEBE O VALOR DE "leituraCLK"
 }

const int pinoCLK = 3; //PINO DIGITAL (CLK)

const int pinoDT = 4; //PINO DIGITAL (DT)

const int pinoSW = 5; //PINO DIGITAL (SW)

int contadorPos = 0; //CONTADOR DE POSIÇÕES DO ENCODER

int ultPosicao; //REGISTRA A ÚLTIMA POSIÇÃO DO ENCODER

int leituraCLK; //VARIÁVEL PARA ARMAZENAR LEITURA DO PINO CLK

boolean bCW; //VARIÁVEL DE CONTROLE DO SENTIDO (HORÁRIO / ANTI-HORÁRIO)

void setup() {

Serial.begin (9600); //INICIALIZA A SERIAL

pinMode (pinoCLK,INPUT); //DEFINE O PINO COMO ENTRADA

pinMode (pinoDT,INPUT); //DEFINE O PINO COMO ENTRADA

pinMode (pinoSW,INPUT_PULLUP); //DEFINE O PINO COMO ENTRADA / "_PULLUP" É PARA ATIVAR O RESISTOR INTERNO

//DO ARDUINO PARA GARANTIR QUE NÃO EXISTA FLUTUAÇÃO ENTRE 0 (LOW) E 1 (HIGH)

ultPosicao = digitalRead(pinoCLK); //VARIÁVEL RECEBE A LEITURA DO PINO CLK

}

void loop() {

leituraCLK = digitalRead(pinoCLK); //VARIÁVEL RECEBE A LEITURA DO PINO CLK

if (leituraCLK != ultPosicao){ //SE VALOR DA VARIÁVEL FOR DIFERENTE DO VALOR DE "ultPosicao", FAZ

if (digitalRead(pinoDT) != leituraCLK) { //SE LEITURA DO PINO FOR DIFERENTE DA LEITURA DE "leituraCLK",

//SIGNIFICA QUE O EIXO ESTÁ SENDO GIRADO NO SENTIDO HORÁRIO E FAZ

contadorPos++; //INCREMENTA CONTAGEM DA VARIÁVEL EM +1

bCW = true; //VARIÁVEL BOOLEANA RECEBE VERDADEIRO (SENTIDO HORÁRIO)

} else { //SENÃO, SIGNIFICA QUE O EIXO ESTÁ SENDO GIRADO NO SENTIDO ANTI-HORÁRIO E FAZ

bCW = false; //VARIÁVEL BOOLEANA RECEBE FALSO (SENTIDO ANTI-HORÁRIO)

contadorPos--; //DECREMENTA CONTAGEM DA VARIÁVEL EM -1

}

Serial.print("Giro no "); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

if (bCW){ //SE VARIÁVEL FOR IGUAL A VERDADEIRO, FAZ

Serial.print("sentido horário"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

}else{ //SENÃO, FAZ

Serial.print("sentido anti-horário"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

}

Serial.print(" / Posição do encoder: "); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

Serial.println(contadorPos); //IMPRIME NO MONITOR SERIAL A POSIÇÃO ATUAL DO ENCODER

}

if(digitalRead(pinoSW) == LOW){ //SE LEITURA DO PINO FOR IGUAL A LOW, FAZ

Serial.println ("Botão pressionado"); //IMPRIME O TEXTO NA SERIAL

delay(200); //INTERVALO DE 200 MILISSEGUNDOS

}

ultPosicao = leituraCLK; //VARIÁVEL RECEBE O VALOR DE "leituraCLK"

}

– Resultado final:

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Postagem feita por

Euler Oliveira

Formado em Engenharia da Computação, Técnico em Eletroeletrônica, Fundador e Diretor da MasterWalker Electronic Shop. Se preocupa com o aprendizado dos seus clientes e daqueles interessados em aprender sobre Arduino e plataformas embarcadas em geral.

Existem 9 comentários para esta postagem

Giuliano Bortolassi 23 de setembro de 2020 às 22:12

Primeiramente, obrigado por colocar o exemplo no seu site Euler Oliveira! Ajudou bastante no iníco das minhas tentativas. Você colocou de forma bem clara e tudo muito direto, sem lenga lenga! show de bola.

Eu testei o código em um arduino Duemilanove com as ligações sugeridas aqui e também enfrentei o mesmo problema de duplicação… ou seja, eu girava para o sentido horário e eu sempre recebia duas mensagens: Sentido Horario + Sentido Anti Horario.

Depois de pesquisar um pouco eu encontrei um material interessante e uma biblioteca bastante intuitiva para se usar esse decoder.

Acho que o principal problema na abordagem proposta aqui é o uso dos pinos digitais para ler as portas DT e CLK. Eventualmente essa abordagem funciona, porém não é muito robusta (gera alguns comportamentos imprevisiveis).

Nos outros materiais eu encontrei as portas DT e CLK sendo lidas como portas analógicas e apenas a porta do botão de click (SW) sendo lida como porta digital.

Não sei se é permitido compartilhar link aqui, porém vou preferir desculpas depois do que pedir permissão agora.

Os materiais que encontrei são os seguintes:

http://www.mathertel.de/Arduino/RotaryEncoderLibrary.aspx (Explicação do desenvolvedor que criou a bilbioteca para o Rotary Encoder)

https://www.arduinoecia.com.br/como-usar-encoder-rotativo-ky-040-arduino/ (Uma outra referência de uso do KY-040)
CRISTIANO OLIVEIRA DA SILVA 5 de abril de 2020 às 01:15

Olá, tudo bem sou estudante de Eng. De software, ainda no começo e já revirei a internet para descobrir como fazer para, um motor conectado a um encoder incremental no eixo com ponte H, a ideia séria a seguinte, motor girar para o lado direito, depois para o outro esquerdo, e somaria estes dois valores indicado pelo encoder , e depois dividiria por dois, e então o motor se moveria para o resultado, o valor dividido, a posição de acordo com o encoder indicado, e possível isso,nem sei por onde começar
C3bola 13 de janeiro de 2020 às 16:59

Não sei se é o código acima ou se é o Arduino, mas fica duplicando os valores
- Euler Oliveira Autor 13 de janeiro de 2020 às 18:09
  
  Olá C3bola.
  
  Agradeço pelo comentário!
  
  O código está OK.
  
  Todo material postado aqui no Blog é verificado e testado antes de ser disponibilizado na postagem. Inclusive no final da postagem tem um vídeo mostrando o resultado final da prática.
  - C3bola 14 de janeiro de 2020 às 08:33
    
    Oi Euler, eu uso muito o material aqui do blog e realmente funciona. Eu comprei o Arduino Mega 2560 e o comportamento foi diferente, no simulador funciona perfeitamente.
    
    OBS. não é critica o comentário é mais para um help, eu fiz ctrl+c ctrl+v
    - Euler Oliveira Autor 14 de janeiro de 2020 às 08:44
      
      Nesse caso teria que testar um outro encoder e ver se vai ocorrer o mesmo problema, pois em teoria independente se a placa é Uno ou mega, o funcionamento tem que ser igual ao mostrado no vídeo.
      - C3bola 14 de janeiro de 2020 às 08:46
        
        Valeu Euler, vou pegar outro que tenho e fazer o teste, o ruim é que comprei um monte desse aqui na MasterWalker também
      - Euler Oliveira Autor 14 de janeiro de 2020 às 08:52
        
        OK.
        
        Qualquer coisa é só retornar aqui e informar o resultado ou novas dúvidas se surgirem.
- Daniel 4 de abril de 2021 às 11:00
  
  @C3bola
  
  Existe um erro de sintaxe na linha 24. Não deve ter espaço em “contadorPos++;”
  
  Assim o código funciona perfeitamente. Se o problema persistir deve ser no seu circuito.