motor_1_1.c

电机控制板程序修改.机电一体化的实际应用。可操作性强

//---------------------------------------------------------------------------------------
//    步进电机、直流电机控制板程Version1.1。
//    编写开始日期：2008年1月27日
//    2008.1.30 改进版本1.1,改变测速方法：测霍尔元件若干次触发的时间
//    程序中测速、步进电机精确调速、直流电机PWM精确控制等都合用一个T1计时器
//    ,100us自动重装。
//
//    测速方法：用T0作计数器，每计4个脉冲(霍尔),就读一下T1中断次数计时器
//    count_pulse_time,这个值就是转盘旋转一周所花的时间。由于采用100us为最小时间
//    单位。速度测量具有一定的误差。
//
//    步进电机精确控制速度方法：主要是精确控制每步走的时间。同样利用T1的100us
//    定时器。根据设定的转速，可求得每步所需要的时间间隔stepping_interval，
//    100us计数器采用count_stepping_interval，当count_stepping_interval计到
//    stepping_interval值时，步进电机走一步。
//
//    2008.4.5修改：四个磁钢改为一个磁钢，计数只记一次。
//    2008.4.7修改：PWM用一个字节，从0-99，周期改为10ms
//    2008.4.12修改：测速用INT1中断，计两次中断的时间，不用T0引脚
//---------------------------------------------------------------------------------------

//-------------------------------------变量定义------------------------------------------
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "reg52.h"
sbit _A=0x90;             //步进电机4相控制引脚
sbit _B=0x91;
sbit _C=0x92;
sbit _D=0x93;
sbit DC_MOTOR=0x96;       //直流电机控制引脚
sbit clk0=0x97;           //硬件环形分配器时钟控制引脚

unsigned char cmd;
      // cmd为PC机通过串口发给控制板的命令值,后续PC可能再发1-2字节数据或控制板返回2字节数据:n1,n2
      // cmd=0;    PC机无命令
      // cmd=0xc0; PC机要求软件环形分配步进电机，以转速(n1n2)运行，3字节命令。
      // cmd=0xc1; PC机要求硬件环形分配步进电机，以转速(n1n2)运行，3字节命令。
      // cmd=0xc2; PC机要求直流电机以PWM=n1运行，n1为占空比百分数1-100.
      // cmd=0xc3; PC机要求测电机转速，控制板返回转速(n1n2).
      // cmd=0xc4;
      // cmd=0xc5; PC机要求步进电机停止。


unsigned char step_index=0; //步进电机软件分配表的索引值:0-7
unsigned int speed=0;       //一秒内霍尔触发计数次数,除4乘60即为转速
unsigned int count_4pulse_time=0;   //定时器T1中断次数计时器,计4个T0脉冲(转一圈)花了多少个100us．

//----步进电机精确调速所需变量-----------
unsigned int stepping_interval;      //步进电机在用T0中断精确定速时,每步时间间隔(即合计每步有多少个100us)
unsigned int count_stepping_time;//定时器T1中断次数计数器,为计到stepping_interval值所设的计数器
bit stepping_by_T0=0;                //用定时器T1调速步进电机标记：=1确认，=0取消

//----直流电机PWM精确调速----------------
unsigned int PWM=0;   //直流电机脉宽调制系数(1到99)10^-1，精确到1%
                      //例如PWM=21表示21%
unsigned int count_DC_MOTOR_time;
                      //定时器T1中断次数计数器,为计到PWM值所设的计数器

//----三种步进电机工作方式软件分配表-----
unsigned char code step_tab0[8]={0x8,0x4,0x2,0x1,0x8,0x4,0x2,0x1};//4相单4拍
unsigned char code step_tab1[8]={0xc,0x6,0x3,0x9,0xc,0x6,0x3,0x9};//4相双4拍
unsigned char code step_tab2[8]={0x8,0xc,0x4,0x6,0x2,0x3,0x1,0x9};//4相8拍

//-----LCD16液晶显示控制引脚定义---------
sbit E=0xb4;           //老板为E=0xb4;
sbit RS=0xb7;
//sbit RW=0xb6;
                       //老板为sbit RW=0xb6;
sfr lcd_dat_port=0x80; //lcd数据口
unsigned char lcd_buf[17];
unsigned int  count_display; //液晶显示刷新计时
//------按键端口定义---------------------
sfr key_port=0xa0;     //P2口接键盘
unsigned char code key_index[16]={0xdb,0xee,0xde,0xbe, //0,1,2,3
                                  0x7e,0xed,0xdd,0xbd, //4,5,6,7
                                  0x7d,0xeb,0xbb,0x7b, //8,9,上,下
                                  0xe7,0xd7,0xb7,0x77};//左,右,功能,确认
//------菜单变量定义--------------------
unsigned char menu_level=0; //菜单级别,0为没选择
unsigned char choice=0;     //选择项,0为没选择；
                            //       1为测速；
                            //       2为设定步进电机转速；
                            //       3为设定PWM值

//-----------------------------变量定义结束------------------------------------------------

/*-----------------   约延时100us  --------------------*/
delay(unsigned char dy)
{
 unsigned char ii;
 while(--dy)
   for(ii=0;ii<24;ii++) ;
 }
/*----------------步进电机环形分配驱动程序---------------*/
void step(bit direction)
{unsigned char state;
 if (direction==1)
    {if (++step_index>7) step_index=0;}  //正转
 else
    {if (--step_index<0) step_index=7;}  //反转

 state=step_tab0[step_index];


 //根据开关状态决定使用硬件环形分配还是软件环形分配
 clk0=~clk0;         //使用硬件环形分配器情况
 clk0=~clk0;
 _A=state & 0x8;     //实用软件环形分配器情况
 _B=state & 0x4;
 _C=state & 0x2;
 _D=state & 0x1;

}
/*----------------------步进电机软件延时的升速------------------------
void accelerating()
 {
  unsigned char i;
  for(i=0;i<200;i++)
    {step(1);
     delay(240-i);
    }
  while(1)
    {step(1);
     delay(30);   //最高速约可到20
    }
 }*/
/*------------------- 步进电机软件延时调速------------------
void stepping(bit direction,unsigned char dy)
    //direction为方向=0或=1;  dy为每步延时时间从0-255
{
 while(1)
    {step(direction);
     delay(dy);   //最高速约可到20
    }
}*/
//----------- T0、T1初始化设置,--------------------------
//2008.4.12日，将T0中断改为INT1中断
//功能:  设置T1定时100us,T0作计数(计霍尔脉冲数)测转速
void set_T0T1()           //测步进电机转速时, T1作为定时器计100us时间
{                         //T0计4个霍尔脉冲，察看需要的时间
 TMOD=0x22;       //T1:定时方式2，8位自动重装定时器;T0:计数方式1，8自动重装计数器.
 TH1=256-184;             //22.1184MHz晶振，184个机器周期约为100微秒(99.83us)
 TL1=256-184;
 TH0=256-56;                //T0用来计20us，
 TL0=256-56;
 IT0=1;                     //INT0为边沿触发上升沿方式
 EA=1;ET1=1;EX0=1;ET0=1;    //开定时器T0中断,改为INT1中断
 TR0=1;

 TR1=1;             //T0开始计数，T1开始计时
 count_4pulse_time=0;     //定时器T0累计数清零
}
//--------------步进电机定时器精确调速--------------------
//功能：  根据指定速度计算每步以100us为单位的时间间隔
void stepping_int(unsigned int stepping_speed_int) //speed_int是转速:r/min
{
 float stepping_speed;        //为了减少计算带来的误差,先用浮点数进行计算
 stepping_speed=stepping_speed_int;
 stepping_speed=60/(stepping_speed*48);//得到每步秒数
 stepping_speed=stepping_speed*10000;  //得到每步百微秒数
 stepping_interval=stepping_speed;
 //set_T0T1();  //设置T1,T0: T1定时器作定时100us并控制步进电机，
              //           T0作计数以测定直流电机或步进电机转速
 stepping_by_T0=1;
}
/*--------------------直流电机PWM调速程序1-------------------
void pwm(unsigned char percent)//percent为占空比百分比从1到100
{ unsigned int i,j;
  j=10*percent;
  while(1)
   {
    DC_MOTOR=1;
    for(i=0;i<j;i++);
    DC_MOTOR=0;
    for(i=0;i<1000-j;i++);
   }
}*/
//------定时器T0计20us,用于产生PWM波---------------
void Timer0() interrupt 1 using 2          //每个脉冲进入1次中断
{
 count_DC_MOTOR_time++;     //直流电机的PWM控制计时
 if (count_DC_MOTOR_time>PWM)
   {
    DC_MOTOR=0;
    if (count_DC_MOTOR_time>500) count_DC_MOTOR_time=0;
   }
  else  DC_MOTOR=1;
}
//---------用INT0中断计4个脉冲的中断程序,测量步进电机及测直流电机转速-------
void INT0_measurement() interrupt 0           //每个脉冲进入1次中断
{ unsigned long long_speed;              //为减少计算误差，先用浮点数运算
  long_speed=count_4pulse_time;
  count_4pulse_time=0;                   //重新开始计数
  long_speed=600000L/long_speed;   //将计100us数的值转换为每分转的圈数
  speed=long_speed;
}
//-------定时器T1的100us中断程序,控制步进电机转速并为步进/直流电机测速计时----
void Timer1() interrupt 3
{
 count_4pulse_time++;       //为步进电机或直流电机测速计时,4个脉冲一个周期=n个100us
 count_stepping_time++;     //为控制步进电机转速计时，计每步是否达到预定速度要求的间隔时
 count_display++;
 if (count_4pulse_time>5000)
   {
    count_4pulse_time=0;
    speed=0;
   }
 if ((stepping_by_T0==1)&&(count_stepping_time>=stepping_interval))
   {                     //控制步进电机速度
    count_stepping_time=0;
    step(1);
   }
}
//---------------- 初始化串口 ---------------------------
void ini_com()
{
 SM0=0;SM1=1;REN=1;     //串口设定：方式1,即8位可变波特率，接收使能
 T2CON=0x34;            //用T2作为波特率发生器
 RCAP2H=0xff;TH2=0xff;
 RCAP2L=0xdc;TL2=0xdc;  //0xdc=波特率19200 0xfa=115200
}
//----------------- 串口接收一字节 ----------------------
unsigned char receipt_byte()
{
 unsigned int i=0;
 while(RI==0 && i<1000) i++;
 RI=0;
 return(SBUF);
}
//----------------- 串口发送一字节 ----------------------