如何去实现两个步进电机独立控制互不干扰呢

如何去实现两个步进电机独立控制互不干扰呢？怎样用数码管去显示步进电机的状态呢？

娄莉莉

2021-10-15 09:41:28

　　两个光电管，两个步进电机独立控制，互不干扰。
　　简单介绍下，步进电机常态是不动的，我需要控制步进电机在某个角度内转动，当光电管被遮挡时，步进电机就要向后退，但是最多退90度，当光电管没有遮挡时，步进电机就尝试复位到原来位置。
　　为了达到某个角度内转动，我设计了加法器，步进电机的位移被存储起来，往前移动一个步机单位就加1，往后移动一个单位就减1，始终检测加法器的值，确保值在确定角度之间，在此之间做判断和移动。
　　我用数码管显示步进电机的状态，用不同的字母和数字表示。
　　增加了蜂鸣器报警，如果超过转动角度，蜂鸣器就被触发，直到角度在正常范围内。
　　两个电机的控制是不干扰的，并行控制，因为切换的很快，好像是同时控制的，其实就像cpu时间切片控制一样，短时间内在两个任务之间不断往返。如果需要更快更高精度、连接控制单元更多的控制，考虑换更快、io端口更多的芯片。
   //功能：光电管被遮住，步进电机转90度；无遮挡，步进电机逆转90度。
#include
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

***it motor = P1^0;//位定义步进电机1脉冲信号端口
***it block = P1^1;  //位定义接收光电开关1遮挡信号的端口
***it dir = P1^2;//位定义步进电机1方向控制端口

***it motor2 = P3^0;//位定义步进电机2脉冲信号端口
***it block2 = P3^1;  //位定义接收光电开关2遮挡信号的端口
***it dir2 = P3^2;//位定义步进电机2方向控制端口

***it WE = P2^7;
***it DU = P2^6;
***it beep = P2^3;

uchar i; //电机转动角度，i = 1 表示转动1.8度
uint maxSum = 1600; //步进电机1能转到的最大步数，一步为1.8度 1600
uint maxSum2 = 1600; //步进电机2能转到的最大步数，一步为1.8度 1600
int sumDegree;    //记录步进电机1转过的角度数
int sumDegree2;    //记录步进电机2转过的角度数

void delay(void) //误差 -0.217013888889us
{
uchar a,b;
for(b=20 ;b>0;b--)  //初值80
      for(a=10;a>0;a--);
}

//void delay_ms(uchar i) //误差 -0.000000000227us，延时0.1秒
//{
// uchar a,b,c;
// for(c=13*i;c>0;c--)
//       for(b=247;b>0;b--)
//          for(a=142;a>0;a--);
// _nop_;  //if Keil,require use intrins.h
//}

void motor_degree(uchar i) // i取值0-255
{
dir = 0;  //方向设置为正转
while(i--)  //i个脉冲，步进电机转动i*1.8度
{
  motor = 0;
  delay();
  motor = 1;
  delay();  //1个脉冲，步进电机转动1.8度
}
}

void invert_motor_degree(uchar i) // i取值0-255
{
  dir = 1; //方向设置为反转
while(i--) //i个脉冲，步进电机转动i*1.8度
{
  motor = 0;
  delay();
  motor = 1;
  delay(); //1个脉冲，步进电机转动1.8度
}
}

///步进电机2正反转/
void motor2_degree(uchar i) // i取值0-255
{
dir2 = 0;  //方向设置为正转
while(i--)  //i个脉冲，步进电机转动i*1.8度
{
  motor2 = 0;
  delay();
  motor2 = 1;
  delay();  //1个脉冲，步进电机转动1.8度
}
}

void invert_motor2_degree(uchar i) // i取值0-255
{
  dir2 = 1; //方向设置为反转
while(i--) //i个脉冲，步进电机转动i*1.8度
{
  motor2 = 0;
  delay();
  motor2 = 1;
  delay(); //1个脉冲，步进电机转动1.8度
}
}

前四个数码管显示机械臂1的状态/

void shumaguanShow1()
{
WE = 1; //打开位选锁存器
P0 = 0xfe;  //选中数码管1111 1110
WE = 0;  // 锁存位选数据

DU = 1;
P0 = 0x06;  //数码管显示1
DU = 0;
beep = 0;  //报警提示
delay();
}

void shumaguanShow0()
{
WE = 1; //打开位选锁存器
P0 = 0xfe;  //选中第一位数码管1111 1110
WE = 0;  // 锁存位选数据

DU = 1;
P0 = 0x3f;  //数码管显示0
DU = 0;
beep = 1;
delay();
}

void shumaguanShowError()
{
WE = 1; //打开位选锁存器
P0 = 0xf0;  //选中数码管1111 0000
WE = 0;  // 锁存位选数据

  DU = 1;
P0 = 0x79; //数码管显示字母E
DU = 0;
beep = 0; //报警提示
delay();
}

void shumaguanShowStraight()
{
WE = 1;//打开位选
P0 = 0xf0;//选中数码管1111 0000
WE = 0; //关闭位选

DU = 1; //打开段选
P0 = 0x40; //显示-
DU = 0; //关闭段选
beep = 1;
delay();
}

//后四个数码管显示机械臂2状态///

void shumaguan2Show1()
{
WE = 1; //打开位选锁存器
P0 = 0x7f;  //选中数码管1110 1111
WE = 0;  // 锁存位选数据

DU = 1;
P0 = 0x06; //数码管显示1
DU = 0;
beep = 0;  //报警提示
delay();
}

void shumaguan2Show0()
{
WE = 1; //打开位选锁存器
P0 = 0x7f;  //选中数码管1110 1111
WE = 0;  // 锁存位选数据

DU = 1;
P0 = 0x3f; //数码管显示0
DU = 0;
beep = 1;
delay();
}

void shumaguan2ShowError()
{
WE = 1; //打开位选锁存器
P0 = 0x0f;  //选中数码管0000 1111
WE = 0;  // 锁存位选数据

  DU = 1;
P0 = 0x79; //数码管显示字母E
DU = 0;
beep = 0; //报警提示
delay();
}

void shumaguan2ShowStraight()
{
WE = 1;//打开位选
P0 = 0x0f;//选中数码管0000 1111
WE = 0; //关闭位选

DU = 1; //打开段选
P0 = 0x40; //显示-
DU = 0; //关闭段选
beep = 1;
delay();
}

void main()
{
while(1)
{

///步进电机1的控制算法/

   if(sumDegree <= maxSum && sumDegree >= 0 )  //如果步数和大于0，小于等于最大步数，可以继续后退
   {
if(block == 0)    //光电开关被遮挡,反转1步
{
shumaguanShow1();  //数码管显示1
invert_motor_degree(1);// 反转1步
sumDegree--;  //总步数减1
}
      else //光电开关无遮挡
{
shumaguanShow0();  //数码管显示0
motor_degree(1);// 无遮挡，正转1步
sumDegree++; //总步数加1
}
}                                  //如果步数和等于0，说明在最前方，任何情况都不前进，有遮挡后退
  else if(sumDegree < 0) //如果步数和小于0，则不能后退了，有遮挡不动，无遮挡前进。
  {
if(block == 0) //光电开关被遮挡，电机不动
{
   shumaguanShowError();  //报警提示
}
else //光电开关无遮挡，电机正转
{
shumaguanShow0();
motor_degree(1); //正转1步
sumDegree++; //总步数加1
}
  }
  else  //如果步数和大于50，则不能前进了，无遮挡不动，有遮挡反转。
  {
if(block == 0)  //光电开关有遮挡，电机反转
{
   shumaguanShow1();
   invert_motor_degree(1);
   sumDegree--;
}
else //光电管无遮挡，电机不动，显示机械臂伸直状态----
{
   shumaguanShowStraight();
}
  }

步进电机2的控制算法/

  if(sumDegree2 <= maxSum2 && sumDegree2 >= 0 )  //如果步数和大于0，小于  最大步数，可以继续后退
   {
if(block2 == 0)    //光电开关被遮挡,反转1步
{
shumaguan2Show1();  //数码管显示1
invert_motor2_degree(1);// 反转1步
sumDegree2--;  //总步数减1
}
      else  //光电开关无遮挡
{
shumaguan2Show0();  //数码管显示0
motor2_degree(1);// 无遮挡，正转1步
sumDegree2++; //总步数加1
}
}                                  //如果步数和等于0，说明在最前方，任何情况都不前进，有遮挡后退
  else if(sumDegree2 < 0) //如果步数和小于0，则不能后退了，有遮挡不动，无遮挡前进。
  {
if(block2 == 0) //光电开关被遮挡，电机不动
{
   shumaguan2ShowError();  //报警提示
}
else //光电开关无遮挡，电机正转
{
shumaguan2Show0();
motor2_degree(1); //正转1步
sumDegree2++; //总步数加1
}
  }
  else  //如果步数和大于50，则不能前进了，无遮挡不动，有遮挡反转。
  {
if(block2 == 0)  //光电开关有遮挡，电机反转
{
   shumaguan2Show1();
   invert_motor2_degree(1);
   sumDegree2--;
}
else //光电管无遮挡，电机不动，显示机械臂伸直状态----
{
   shumaguan2ShowStraight();
}
  }
}
}