Arduino ロータリーエンコーダ その１

　Arduinoで使えるロータリーエンコーダ用のライブラリーは、様々あります。

　

　その中で私のお気に入りは、Ben Buxton氏のライブラリーで、GitHubからダウンロードできます。こちらからRotary-master.zipをダウンロードして、Arduino IDEでライブラリーに登録します。

　サンプルスケッチで使い方を見てみましょう。まず、polling.inoです。

　デジタルポートD2とD3にロータリーエンコーダのA,B端子を接続します。

　Arduino Mini Proの場合の接続回路図です。

　スケッチです。

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#include <Rotary.h>

Rotary r = Rotary(2, 3);

void setup() {
Serial.begin(9600);
r.begin(true);
}

void loop() {
unsigned char result = r.process();
if (result) {
Serial.println(result == DIR_CW ? "Right" : "Left");
}
}

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　このスケッチは、割込みを使わない方法で、プルアップは、ライブラリー内で行われます。ロータリーエンコーダを時計回りに回転させるとRight、反時計回りに回転させるとLeftとシリアルモニタに表示されます。

　Arduino Mini Proを使用した場合の様子です。ロータリーエンコーダはAmazonで購入した中華製です。USBシリアル変換は、FT232RLです。

　他のピンを使いたい場合は、Rotary r = Rotary(2, 3);　の(　)の中のピン番号を変更します。例えばD4とD5を使う場合は、Rotary r = Rotary(4, 5);とします。

　次にピン変化割込みを利用するサンプルスケッチInterrupt.inoを書き込んで使ってみます。使用するピンは、前と同じです。

　スケッチです。

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#include <Rotary.h>

Rotary r = Rotary(2, 3);

void setup() {
Serial.begin(9600);
r.begin();
PCICR |= (1 << PCIE2);
PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);
sei();
}

void loop() {
}

ISR(PCINT2_vect) {
unsigned char result = r.process();
if (result == DIR_NONE) {
// do nothing
}
else if (result == DIR_CW) {
Serial.println("ClockWise");
}
else if (result == DIR_CCW) {
Serial.println("CounterClockWise");
}
}

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ロータリーエンコーダを時計回りに回転させると「ClockWise」、反時計回りに回転させると「CounterClockWise」とシリアルモニタに表示されます。

　setup()内の

PCICR |= (1 << PCIE2);
PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);
sei();

について説明します。

　PCICRは、ピン変化割込み許可を設定するレジスタ（Pin Change Interrupt Control Register）です。

　Arduinoのピンは、8ピンごとにPCIE0,PCIE1,PCIE2の３つのグループに分けられていて、どのグループの割込みを許可するかを設定します。

　なお、各グループのピンは、ピンの名称で示すと

PCIE0 (D13,D12,D11,D10,D9,D8)

PCIE1 (RESET,A5,A4,A3,A2,A1,A0)

PCIE2 (D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0)

です。

　今回D2とD3のピン変化を使いますので、グループは、PCIE2です。これをPCICRレジスタにセットするのが

　PCICR  |= (1 << PCIE2);

です。

　次に、各グループのピンにうちどのピンの割込みを許可するかを設定するのが、PCMSKレジスタ（Pin Change Enable Mask Register）です。

このレジスタは、各グループごとにPCMSK0,PCMSK1,PCMAK2に分けられます。各レジスタで設定できるグループとPCINT名は、

PCMSK0 (PCIE0) (PCINT7,PCINT6,PCINT5,PCINT4,PCINT3,PCINT2,PCINT1,PCINT0)

PCMSK1(PCIE1) (PCINT14,PCINT13,PCINT12,PCINT11,PCINT10,PCINT9,PCINT8)

MCMSK0(PCIR0) (PCINT23,PCINT22,PCINT21,PCINT20,PCINT19,PCINT18,PCINT17,PCINT16)

それぞれ、上記のピンに対応しています。

今回のD2とD3は、PCINT18とPCINT19ですので、これらのピンの割込みを許可する設定は

PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);

となります。

　次の行のsei();　で割込みを許可しています。

　最後に、

ISR(PCINT2_vect) {

}

について説明します。

　ISR(Interrupt Service Routine)は、割込み（今回はピン変化割込み）が発生した場合に呼び出される関数で、引数には、割込みの発生元を指定します。発生元とシンボルは

シンボル　　　　発生元

INT0_vect　　　D2ピンの外部割込み発生

INT1_vect　　　D3ピンの外部割込み発生

PCINT0_vect　　PCIE0のピン変化が発生

PCINT1_vect　　PCIE1のピン変化が発生

PCINT2_vect　　PCIE2のピン変化が発生

です。

　今回は、PCIE2のグループですので、シンボルはPCINT2_vectとなります。

　この関数内に割込みが発生した時の処理を記入します。

　他のピンを使う場合は、以上を考慮して割込みの設定をすることになります。