28BYJ-48步进电机控制程序基础
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解决了精度问题,让我们再次回到我们的电机控制程序上吧。上面给出的两个例程都不是实用的程序,为什么?因为程序中存在大段的延时,而在延时的时候是什么其它的事都干不了的,想想第二个程序,整整 200 秒什么别的事都干不了,这在实际的控制系统中是绝对不允许的。那么怎么改造一下呢?当然还是用定时中断来完成了,既然每个节拍持续时间是2ms,那我们直接用定时器定时 2ms 来刷新节拍就行了。改造后的程序如下:
这里,我们要特别说明一下的是 StartMotor 函数中对 EA 的两次操作。我们可以看到对beats 的赋值计算语句是夹在 EA=0;EA=1;这两行语句中间的,也就是说这行赋值计算语句在执行前先关闭了中断,而等它执行完后,才又重新打开了中断。在它执行过程中单片机是不会响应中断的,即中断函数 InterruptTimer0 不会被执行,即使这时候定时器溢出了,中断发生了,也只能等待 EA 重新置 1 后,才能得到响应,中断函数 InterruptTimer0 才会被执行。
那么为什么要这么做呢?我们来想一下:在本书开始我们就曾提到,我们所使用的STC89C52 单片机是 8 位单片机,这个 8 位的概念就是说单片机操作数据时都是按 8 位即按1 个字节进行的,那么要操作多个字节(不论是读还是写)就必须分多次进行了。而我们程序中定义的 beats 这个变量是 unsigned long 型,它要占用 4 个字节,那么对它的赋值最少也要分 4 次才能完成了。我们想象一下,假如在完成了其中第一个字节的赋值后,恰好中断发生了,InterruptTimer0 函数得到执行,而这个函数内可能会对 beats 进行减 1 的操作,减法就有可能发生借位,借位就会改变其它的字节,但因为此时其它的字节还没有被赋入新值,于是错误就会发生了,减 1 所得到的结果就不是预期的值了!所以要避免这种错误的发生就得先暂时关闭中断,等赋值完成后再打开中断。而如果我们使用的是 char 或 bit 型变量的话,因为它们都是在 CPU 的一次操作中就完成的,所以即使不关中断,也不会发生错误。问题分析清楚了,如何取舍还得根据实际情况来,遇上这类问题的时候多多考虑考虑吧。
#include <reg52.h> unsigned long beats = 0; //电机转动节拍总数 void StartMotor(unsigned long angle); void main(){ EA = 1; //使能总中断 TMOD = 0x01; //设置 T0 为模式 1 TH0 = 0xF8; //为 T0 赋初值 0xF8CD,定时 2ms TL0 = 0xCD; ET0 = 1; //使能 T0 中断 TR0 = 1; //启动 T0 StartMotor(360*2+180); //控制电机转动 2 圈半 while (1); } /* 步进电机启动函数,angle-需转过的角度 */ void StartMotor(unsigned long angle){ //在计算前关闭中断,完成后再打开,以避免中断打断计算过程而造成错误 EA = 0; beats = (angle * 4076) / 360; //实测为 4076 拍转动一圈 EA = 1; } /* T0 中断服务函数,用于驱动步进电机旋转 */ void InterruptTimer0() interrupt 1{ unsigned char tmp; //临时变量 static unsigned char index = 0; //节拍输出索引 unsigned char code BeatCode[8] = { //步进电机节拍对应的 IO 控制代码 0xE, 0xC, 0xD, 0x9, 0xB, 0x3, 0x7, 0x6 }; TH0 = 0xF8; //重新加载初值 TL0 = 0xCD; //节拍数不为 0 则产生一个驱动节拍 if (beats != 0){ tmp = P1; //用 tmp 把 P1 口当前值暂存 tmp = tmp & 0xF0; //用&操作清零低 4 位 //用|操作把节拍代码写到低 4 位 tmp = tmp | BeatCode[index]; //把低 4 位的节拍代码和高 4 位的原值送回 P1 P1 = tmp; index++; //节拍输出索引递增 index = index & 0x07; //用&操作实现到 8 归零 beats--; //总节拍数-1 }else{ //节拍数为 0 则关闭电机所有的相 P1 = P1 | 0x0F; } }程序还是比较简单的,电机转动的启动函数 StartMotor 只负责计算一个需要的总节拍数beats,然后在中断函数内检测这个变量,不为 0 时就执行节拍操作,同时将其减 1,直到减到 0 为止。
这里,我们要特别说明一下的是 StartMotor 函数中对 EA 的两次操作。我们可以看到对beats 的赋值计算语句是夹在 EA=0;EA=1;这两行语句中间的,也就是说这行赋值计算语句在执行前先关闭了中断,而等它执行完后,才又重新打开了中断。在它执行过程中单片机是不会响应中断的,即中断函数 InterruptTimer0 不会被执行,即使这时候定时器溢出了,中断发生了,也只能等待 EA 重新置 1 后,才能得到响应,中断函数 InterruptTimer0 才会被执行。
那么为什么要这么做呢?我们来想一下:在本书开始我们就曾提到,我们所使用的STC89C52 单片机是 8 位单片机,这个 8 位的概念就是说单片机操作数据时都是按 8 位即按1 个字节进行的,那么要操作多个字节(不论是读还是写)就必须分多次进行了。而我们程序中定义的 beats 这个变量是 unsigned long 型,它要占用 4 个字节,那么对它的赋值最少也要分 4 次才能完成了。我们想象一下,假如在完成了其中第一个字节的赋值后,恰好中断发生了,InterruptTimer0 函数得到执行,而这个函数内可能会对 beats 进行减 1 的操作,减法就有可能发生借位,借位就会改变其它的字节,但因为此时其它的字节还没有被赋入新值,于是错误就会发生了,减 1 所得到的结果就不是预期的值了!所以要避免这种错误的发生就得先暂时关闭中断,等赋值完成后再打开中断。而如果我们使用的是 char 或 bit 型变量的话,因为它们都是在 CPU 的一次操作中就完成的,所以即使不关中断,也不会发生错误。问题分析清楚了,如何取舍还得根据实际情况来,遇上这类问题的时候多多考虑考虑吧。
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