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51單片機(jī)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)__終極(完整版)

作者： 時(shí)間：2016-11-30 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò) 收藏
不過(guò)，上面的程序還只是實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的初步控制，速度和方向的控制還不夠靈活，另外，由于沒(méi)有利用步進(jìn)電機(jī)內(nèi)線圈之間的“中間狀態(tài)”，步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度為18度。所以，我將程序代碼改進(jìn)了一下，如下：
代碼二
#include static unsigned int count;
static int step_index;
void delay(unsigned int endcount);
void gorun(bit turn, unsigned int speedlevel); void main(void) {
count = 0;
step_index = 0; P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0;
EA = 1; //允許CPU中斷
TMOD = 0x11; //設(shè)定時(shí)器0和1為16位模式1
ET0 = 1; //定時(shí)器0中斷允許
TH0 = 0xFE;
TL0 = 0x0C; //設(shè)定時(shí)每隔0.5ms中斷一次 TR0 = 1; //開(kāi)始計(jì)數(shù) do{
gorun(1,60); }while(1);
}
//定時(shí)器0中斷處理
void timeint(void) interrupt 1 {
TH0=0xFE;
TL0=0x0C; //設(shè)定時(shí)每隔0.5ms中斷一次 count++; }
P1_3 = 1; break; case 6:
P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; break; case 7: P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; }
delay(speedlevel); if (turn==0) {
step_index++; if (step_index>7) step_index=0; }
else {
step_index--; if (step_index<0) step_index=7; }
}
改進(jìn)的代碼能實(shí)現(xiàn)速度和方向的控制，而且，通過(guò)step_index靜態(tài)全局變量能“記住”步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)位置，下次調(diào)用 gorun（）函數(shù)時(shí)則可直接從上次步進(jìn)位置繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)精確步進(jìn)；另外，由于利用了步進(jìn)電機(jī)內(nèi)線圈之間的“中間狀態(tài)”，步進(jìn)角度減小了一半，只為 9度，低速運(yùn)轉(zhuǎn)也相對(duì)穩(wěn)定一些了。
但是，在代碼二中，步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制是在主函數(shù)中，如果程序還需執(zhí)行其它任務(wù)，則有可能使步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)收到影響，另外還有其它方面的不便，總之不是很完美的控制。所以我又將代碼再次改進(jìn)：
代碼三
#include
static unsigned int count; //計(jì)數(shù)
static int step_index; //步進(jìn)索引數(shù)，值為0－7 static bit turn; //步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向
static bit stop_flag; //步進(jìn)電機(jī)停止標(biāo)志
static int speedlevel; //步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)，數(shù)值越大速度越慢，最小值為1，速度最快 static int spcount; //步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)計(jì)數(shù)
void delay(unsigned int endcount); //延時(shí)函數(shù)，延時(shí)為endcount*0.5毫秒 void gorun(); //步進(jìn)電機(jī)控制步進(jìn)函數(shù) void main(void) {
count = 0; step_index = 0; spcount = 0; stop_flag = 0; P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0;
EA = 1; //允許CPU中斷
TMOD = 0x11; //設(shè)定時(shí)器0和1為16位模式1
ET0 = 1; //定時(shí)器0中斷允許 TH0 = 0xFE;
TL0 = 0x0C; //設(shè)定時(shí)每隔0.5ms中斷一次 TR0 = 1; //開(kāi)始計(jì)數(shù) turn = 0; speedlevel = 2; delay(10000); speedlevel = 1; do{
speedlevel = 2; delay(10000); speedlevel = 1; delay(10000); stop_flag=1; delay(10000); stop_flag=0; }while(1); }
//定時(shí)器0中斷處理
void timeint(void) interrupt 1 {
TH0=0xFE;
TL0=0x0C; //設(shè)定時(shí)每隔0.5ms中斷一次 count++; spcount--; if(spcount<=0)
{
spcount = speedlevel; gorun(); } }
void delay(unsigned int endcount) {
count=0;
do{}while(countvoid gorun()
{ if (stop_flag==1) {
P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; return;
}
switch(step_index) {
case 0: //0 P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break;
case 1: //0、1 P1_0 = 1; P1_1 = 1; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break; case 2: //1 P1_0 = 0; P1_1 = 1; P1_2 = 0; P1_3 = 0; break;
case 3: //1、2 P1_0 = 0;
P1_1 = 1; P1_2 = 1; P1_3 = 0; break; case 4: //2 P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 1; P1_3 = 0; break;
case 5: //2、3 P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 1; P1_3 = 1; break; case 6: //3 P1_0 = 0; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; break;
case 7: //3、0 P1_0 = 1; P1_1 = 0; P1_2 = 0; P1_3 = 1; }
if (turn==0) {
step_index++; if (step_index>7) step_index=0; } else {
step_index--; if (step_index<0) step_index=7; }
}
在代碼三中，我將步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制放在時(shí)間中斷函數(shù)之中，這樣主函數(shù)就能很方便的加入其它任務(wù)的執(zhí)行，而對(duì)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不產(chǎn)生影響。在此代碼中，不但實(shí)現(xiàn)了步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制，另外還加了一個(gè)停止的功能，呵呵，這肯定是需要的。
步進(jìn)電機(jī)從靜止到高速轉(zhuǎn)動(dòng)需要一個(gè)加速的過(guò)程，否則電機(jī)很容易被“卡住”，代碼一、二實(shí)現(xiàn)加速不是很方便，而在代碼三中，加速則很容易了。在此代碼中，當(dāng) 轉(zhuǎn)速參數(shù)speedlevel 為2時(shí)，可以算出，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500RPM，而當(dāng)轉(zhuǎn)速參數(shù)speedlevel 1時(shí)，轉(zhuǎn)速為3000RPM。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)停止，如果直接將speedlevel 設(shè)為1，此時(shí)步進(jìn)電機(jī)將被“卡住”，而如果先把speedlevel 設(shè)為2，讓電機(jī)以1500RPM的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)起來(lái)，幾秒種后，再把speedlevel 設(shè)為1，此時(shí)電機(jī)就能以3000RPM的轉(zhuǎn)速高速轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是“加速”的效果。
在此電路中，考慮到電流的緣故，我用的NPN三極管是S8050，它的電流最大可達(dá)1500mA，而在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，我用萬(wàn)用表測(cè)了一下，當(dāng)轉(zhuǎn)速為 1500RPM時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的電流只有90mA左右，電機(jī)發(fā)熱量較小，當(dāng)轉(zhuǎn)速為60RPM時(shí)，步進(jìn)電機(jī)的電流為200mA左右，電機(jī)發(fā)熱量較大，所以 NPN三極管也可以選用9013，對(duì)于電機(jī)發(fā)熱量大的問(wèn)題，可加一個(gè)10歐到20歐的限流電阻，不過(guò)這樣步進(jìn)電機(jī)的功率將會(huì)變小。
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