本帖最后由 jinglixixi 于 2020-7-5 10:44 编辑
步进电机是一种常用的执行器件，使用它能进行精准的定位及转速调节等工作。一个简单的步进电机驱动要由步进电机、驱动模块及单片机SC95F8616构成，见下图所示。
步进电机驱动的构成图
为了驱动步进电机，除了硬件方面的准备，还需必要的软件配合。在易码魔盒中，就提供了步进电机的外设驱动。 由于刚开始学习用易码魔盒来设计程序，便打算在这方面练练手。 起初试了许多次，都一直没有成功，就打算用手工编程的方法先让步进电机转起来，然后再与易码魔盒生成的程序进行对比来发现问题。 要手工编写步进电机驱动程序主要分为以下几步： 1）分配引脚的使用 以步进电机的MA~ MD引脚分别与P32~ P35相连接 sbit MA = P3^2; sbit MB = P3^3; sbit MC = P3^4; sbit MD = P3^5;
2）定义输出高低电平的宏定义 #define MAL MA = 0; #define MAH MA = 1; #define MBL MB = 0; #define MBH MB = 1; #define MCL MC = 0; #define MCH MC = 1; #define MDL MD = 0; #define MDH MD = 1;
3）配置延时函数 配置延时函数的工作在步进电机的驱动中十分重要，它控制着步进电机运转的快慢。 但问题也正出在这里，对于步进电机来说其速度是与驱动脉冲有关，但也并非脉冲越快，电机的转速越快。因为电机电机属于机械器件， 要建立相应的磁场及达到相应的扭矩才能使电机转动。过快的脉冲只会使电机在原地震颤和抖动，并无法旋转。 使电机转动的延时函数为： void delay_ms(void)
{
unsigned char b,c;
for(c=0;c<180;c++)
{
for(b=0;b<8;b++);
}
}
4）控制电机旋转方向 对于4相5线式步进电机来讲，可通过8个节拍的脉冲序列来控制其正反转。 正转的驱动函数为： void zx()
{
unsigned char X,Y;
for(X=0;X<64;X++)
{
for(Y=0;Y<8;Y++)
{
MDL;
MAH; //A可
delay_ms();
MBH; //AB
delay_ms();
MAL; //B
delay_ms();
MCH; //BC
delay_ms();
MBL; //C
delay_ms();
MDH; //CD
delay_ms();
MCL; //D
delay_ms();
MAH; //DA
delay_ms();
}
}
}
反转的驱动函数为： void fx()
{
unsigned char X,Y;
for(X=0;X<64;X++) // 控制节拍数
{
for(Y=0;Y<8;Y++) // 控制节拍
{
MDH;
MAH; //A
delay_ms();
MAL; //AB
delay_ms();
MCH; //B
delay_ms();
MDL; //BC
delay_ms();
MBH; //C
delay_ms();
MCL; //CD
delay_ms();
MAH; //D
delay_ms();
MBL; //DA
delay_ms();
}
}
}
5）主程序控制电机运行 void main()
{
unsigned char rdata=9,f,c;
delay_ms();
//停止电机转动
MAL;
MBL;
MCL;
MDL;
delay_ms();
f=1;//控制转向
while(1)
{
for(c=0;c<rdata;c++) //控制转动的位置
{
if(f==0)
fx();
else
{
zx();
}
}
}
}
相当于手工编程，使用易码魔盒生成代码也大致需要这几个步骤。 1）在芯片配置视图，选取步进电机（4相），然后配置引脚的使用。
2）添加延时函数 void delay_ms(void)
{
unsigned char b,c;
for(c=0;c<200;c++)
{
for(b=0;b<80;b++);
}
}
3）在用户程序图形化编辑视图，完成下面图示的程序流程以生成程序代码。 程序流程图
生成的程序主程序为： void main(void)
{
SC_Init();
SCD_StepMotor_Init( 1 , 0 , 0 );
SCD_StepMotor_Move( 1 , 64*64 );
SCD_StepMotor_Enable( 1 , 1 );
while(1)
{
SCD_StepMotor_Rotate();
delay_ms();
}
}
其中：SC_Init()为整体的初始化函数，SCD_StepMotor_Init( 1 , 0 , 0 )为步进电机的初始化函数，并选取第一组电机工作，旋转方向为逆时针方向；SCD_StepMotor_Enable( 1 , 1 )函数为使能控制函数，以驱动第一组电机工作；SCD_StepMotor_Move( 1 , 64*64 )函数则是控制步进电机按指定步长的方式控制运行。
SCD_StepMotor_Init()的主要内容为： void SCD_StepMotor_Init(unsigned char MotorSelect,unsigned char Direction,unsigned char ChangeTime)
{ // ChangeTime 为节拍间隔时间，控制步进电机的转速。
if(MotorSelect==1)
{
SCD_StepMotor_PinMode(SCD_StepMotor1_PhaseA_INIT, GPIO_MODE_OUT_PP);
SCD_StepMotor_PinMode(SCD_StepMotor1_PhaseB_INIT, GPIO_MODE_OUT_PP);
SCD_StepMotor_PinMode(SCD_StepMotor1_PhaseC_INIT, GPIO_MODE_OUT_PP);
SCD_StepMotor_PinMode(SCD_StepMotor1_PhaseD_INIT, GPIO_MODE_OUT_PP);
SCD_StepMotor_Control(MotorSelect,Direction,ChangeTime);
}
}
从中可以看出，它完成了引脚的分配和输出功能设置。 SCD_StepMotor_Move()的主要内容为： void SCD_StepMotor_Move(unsigned char MotorSelect,unsigned int step)
{
if(MotorSelect == 1)
{
SCD_StepMotor1_MoveCount = step;
SCD_StepMotor1_MoveFlag = 1;
SCD_StepMotor1_Switch = 1;
}
它的主要作用是通过标志SCD_StepMotor1_MoveFlag来指定按旋转步数运行。
SCD_StepMotor_Enable()的主要内容为： void SCD_StepMotor_Enable(unsigned char MotorSelect,unsigned char enable)
{
if(MotorSelect==1)
{
if(enable)
{
SCD_StepMotor1_Switch = 1;
}
else
{
SCD_StepMotor1_Switch = 0;
SCD_StepMotor1_MoveFlag = 0;
SCD_StepMotor1_MoveCount = 0;
}
}
其作用是通过标志SCD_StepMotor1_Switch来启动电机运行。
在所以函数中，以函数SCD_StepMotor_Rotate()最为复杂，其主要内容如下，为便于理解直接加以注释说明。 void SCD_StepMotor_Rotate()
{
if(SCD_StepMotor1_Switch) //开启运行
{
SCD_StepMotor1_TimeCount++;
if(SCD_StepMotor1_TimeCount>SCD_StepMotor1_X.ChangeTime)
{
// ChangeTime 控制步进电机的转速
SCD_StepMotor1_TimeCount = 0;
#if((SCD_StepMotor1_PhaseA_INIT!=0xFF00)&&(SCD_StepMotor1_PhaseB_INIT!=0xFF00)&&(SCD_StepMotor1_PhaseC_INIT!=0xFF00)&&(SCD_StepMotor1_PhaseD_INIT!=0xFF00))
if(SCD_StepMotor1_X.Direction) // 正转
{
switch(SCD_StepMotor1_Step)
{
case0:SCD_StepMotor1_PhaseA=1;SCD_StepMotor1_PhaseB=0;SCD_StepMotor1_PhaseC=0;SCD_StepMotor1_PhaseD=0;break;
case1:SCD_StepMotor1_PhaseA=1;SCD_StepMotor1_PhaseB=1;SCD_StepMotor1_PhaseC=0;SCD_StepMotor1_PhaseD=0;break;
case2:SCD_StepMotor1_PhaseA=0;SCD_StepMotor1_PhaseB=1;SCD_StepMotor1_PhaseC=0;SCD_StepMotor1_PhaseD=0;break;
case3:SCD_StepMotor1_PhaseA=0;SCD_StepMotor1_PhaseB=1;SCD_StepMotor1_PhaseC=1;SCD_StepMotor1_PhaseD=0;break;
case4:SCD_StepMotor1_PhaseA=0;SCD_StepMotor1_PhaseB=0;SCD_StepMotor1_PhaseC=1;SCD_StepMotor1_PhaseD=0;break;
case5:SCD_StepMotor1_PhaseA=0;SCD_StepMotor1_PhaseB=0;SCD_StepMotor1_PhaseC=1;SCD_StepMotor1_PhaseD=1;break;
case6:SCD_StepMotor1_PhaseA=0;SCD_StepMotor1_PhaseB=0;SCD_StepMotor1_PhaseC=0;SCD_StepMotor1_PhaseD=1;break;
case7:SCD_StepMotor1_PhaseA=1;SCD_StepMotor1_PhaseB=0;SCD_StepMotor1_PhaseC=0;SCD_StepMotor1_PhaseD=1;break;
default:break;
}
}
else
{
在该函数中，依次解决了节拍输出、正反转控制、按旋转步数控制运行等。这次，就缺少相应的节拍延时函数配置了，补放到主程序的循环中即可！ 经实际验证，效果正常有效,这样又掌握一种用易码魔盒设计步进电机驱动程序的方法，也对易码魔盒中的外设驱动函数有了更深的了解。
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