在汽车使用中你会发现，汽车中控操做功能能更好的服务每一个驾乘人员，在行程过程带来了更好的体验感，例如汽车空调温度调节、收音机频段调节、音乐或者导航声音大小调节、空调风速调节、功能菜单切换等等。

目前在车载中控操做时，主要有四种：分别是语音和触摸控制、编码器旋转换控制和多功能方向盘AD按键控制等，其中编码器和AD按键不仅在车载中控中使用较多，日常的头戴耳机、蓝牙音响等，也多为编码器/电位器及AD控键来操做控制（耳机上主要起音量调节与调频与菜单切换功能），下面着重对编码器和AD按键做介绍：

一.旋转编码器

旋转编码器是一种采用不断接通与断开得到一定的累加值供主机（MCU）参考，为数字信号输出的精密传感器，分为增量式旋转编码器和绝对式旋转编码器。我司目前使用的是增量式编码器。

1.增量型编码器通常有三路信号输出（差分有六路信号）：A,B和C，

一般采用TTL电平，A脉冲在前，B脉冲在后，A,B脉冲相差90度，每圈发出一个C脉冲，可作为参考机械零位。一般利用A超前B或B超前A进行判向，我司增量型编码器定义为轴端看编码器顺时针旋转为正转，A超前B为90°，反之逆时针旋转为反转B超前A为90°。

2.下面对增量式旋转编码器的内部工作原理（附图）

A,B两点对应MCU两个检测脚，A,B两点间距为S2,角度码盘的两个栅格间距分别为S0和S1，当A的电平先发生变化时，则为顺时针旋转，反之为逆时针旋转。

3.软件处理的逻辑通过编码器输出波形图可知每个运动周期的时序

顺时针运动逆时针运动

ABAB

（1）MCU通过判断A,B输出的两个状态，就可以轻易的得出角度码盘的运动方向。

（2）当编码器按下时，编码器上的KEY脚为低电平（常态为高电平），MCU判断其管脚被拉低来做出它相应的动作。

（3）我司大屏机的编码器硬件上A、B两端口是接在一起，分别串了10K和20K电阻，MCU通过识别其不同的电压值变化还判断编码器旋转的方向。

以下为编码器顺时针和逆时针旋转输出的波形图：

4.编码器在使用时需注意的事项

（1）选用编码器时要注意以下几点：

编码器的空间大小、柄长、切槽深度、总高度、封装类型等

（2）增量型旋转编码器有分辨率的差异，使用每圈产生的脉冲数来计量，数目从6到或更高，脉冲数越多，分辨率越高；这是选型的重要依据之一。

5.编码器在使用中出现的问题点

（1）编码器在旋转过程中有时会出现漏检测的现象，像这种问题，大部分是软件问题造成的，一般是MCU查询检测的时间较长，扭太快会导致漏检测，解决的方法是缩短查询检测时间间隔，这和MCU芯片的分辨率高低有直接关系。

（2）编码器在使用过程中有时会遇到出现扭两下才响应一下的现象，这种问题大多是硬件网络接错误造成的。

二.AD按键工作原理

AD按键的原理是通过采集点不同电压而执行不同的功能。当不同的按键被按下时，AD转换的电压不同，通过AD转换值便可以判断出是哪个按键被按下，我司的面板按键及方控的识别采用的就是这种方式。

1.电阻串联分压式

右下角图为电阻串联分压式原理图，也是我司传统机型面板按键板使用的原理图，MCU通过采集a点的电压来识别每个按键的功能，且每个按键都有它所对应的电阻值，从第2个按键开始，后面每一个按键的电阻值为前面所有的电阻值之和。

2.电阻并联分压式

右图为电阻并联分压式原理图，其原理也是同电阻串联式，MCU通过采集a点的电压来识别按键的功能。一般这种做法使用的较少，因为按键越多，就代表后面的电阻取值就要越大。

3.软件如何处理AD数据

我们常见的汽车上的方向盘上的按键，大多数都是AD按键，MCU通过先采集好AD数据，并对采集到的每一个电压赋予其功能，然后存储在程序当中，MCU通过不断的扫描，一识别到AD数据，通过与保存的数据做对比，就能轻易的识别出被按下的按键。

MCU有时在识别按键会出现两个按键的功能一样，但两个按键的电压不一样，出现这种情况，大多是因为这两个按键的电压相差的太近了造成的，比如方控，MCU可通过选择不同的上拉或更改其电压的采集范围来避免此问题。我们目前使用的3.3V的MCU一般是识别某个电压的+/-mv范围内为有效，5V的MCU则是在+/-mv以内，针对没有可选上拉的AD电路，我们在设计AD按键时，3.3V的MCU每个按键之间的电压必须大或等于mv，5V的MCU每个按键之间的电压需大或等于mv，否则可能会造成串键的现象。

4.AD采集数据的误差干扰及设计注意事项

其实在实际中不可能得到很准确的AD转换值，这是由于存在以下几种误差：

◆对于同一个电压值，AD多次转换的结果不可能完全相同。

◆电阻的误差。电阻值由于制作以及温度的原因，误差较大，所以不可能得到很准确的分压。在实际使用中尽量采用精度为±1％的电阻。

◆普通按键按下产生的抖动也会造成AD数据采集的误差，一般设计时硬件上在按键前端可增加对地的电容，软件上也可做延时处理进行消抖。

◆有些硅胶按键在按下的瞬间会产生电阻而改变其原有的AD值，像这种按键我们需在电路上增加三极管来避免这种现象。

耳机线控AD按键

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控银实业有限公司：一家专业开发、设计、生产各类电位器、编码器、传感器公司，公司产品运用在游戏手柄、家电、音响、耳机、医疗设备、助听器、车载中控、声卡等电子产品中，产品运用广泛。

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