步进电机四相八拍驱动程序.doc

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名称： 步进电机四相八拍驱动程序
文件名：steper.c
作者： eastboy
E-mail: eastboy_007@
日期： 2008年7月16日
版本： 1.0
申明： 按键部分程序参考了raosibin的4×4按键状态机思想程序
说明：
1.可通过按键选择正转或反转，碰到限位开关后自动微调上一次微调值后停止；
2.可通过按键微调，即低速转动，以便精确调整位置；
3.仿真时通过两个按钮模拟前后限位开关，以模拟实际生活当中步进电机带轴运动时部件的前后电限位，
程序并可自动记住以前后限位开关为基点的微调步数；
4.本程序只是通过了软件功能仿真，未做实物实验，不保证实际使用时可用，实际使用时应做相应参数调整；
5.本程序未加入电机过流保护部分，有兴趣可以自行加入。
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#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/eeprom.h>
#include <stdint.h>

#define ShortPush 0x40
#define LongPush 0x80

volatile uint8_t Direction=0,Limit=0; //Direction旋转方向，0为顺时针，1为逆时针；Limit限位，0为前限位，1为后限位
volatile uint8_t Pflag=0,TuneFlag=0; //Pflag限位开关标志，1为开关动作；TuneFlag微调标志，0为不微调，1为微调加，2为微调减，3为微调连加，4为微调连减
volatile SlowSpeed=0;//低速标志，1为低速，0为高速，用于微调时选低速
static uint8_t stepper[8]={0x80,0xC0,0x40,0x60,0x20,0x30,0x10,0x90}; //驱动状态码表
volatile uint16_t Position[2]={0x00,0x00};//限位开关动作后的微调步数记录

volatile uint8_t keycode=0x00;
volatile uint8_t LastKey=0xFF,CurKey=0x00;
volatile uint8_t keytimes=0x00;
volatile uint8_t key_limit=0x00;
volatile uint8_t stepcnt=0;
volatile uint16_t Pcnt=0;

#define StepperStop() { TCCR1B=0x00; PORTD&=~(1<<PD3); PORTC&=~(1<<PC2|1<<PC3); }//Disable driver
#define StepperStart() { PORTD|=(1<<PD3); TCCR1B=(1<<CS02|1<<CS00); TIMSK|=1<<TOIE1;}//Enable driver

ISR(SIG_OVERFLOW1)
{
TCCR1B=0x00;//停止定时器
if(SlowSpeed==1) //60ms
{
TCNT1H=0xC5;
TCNT1L=0x69;
}
else if(SlowSpeed==0) //15ms
{
TCNT1H=0xF1;
TCNT1L=0x5B;
}

if(Direction==0)
{
PORTC&=~(1<<PC2|1<<PC3);
PORTD=((1<<PD3)|stepper[stepcnt]);
stepcnt++;
if(stepcnt>7) stepcnt=0;
PORTC|=1<<PC2;
}
else if(Direction==1)
{
PORTC&=~(1<<PC3|1<<PC2);
PORTD=((1<<PD3)|stepper[stepcnt]);
stepcnt--;
if(stepcnt==0xFF) stepcnt=7;
PORTC|=1<<PC3;
}

if(TuneFlag!=0)
{
switch(TuneFlag)
{
case 0x01:
case 0x03:
if(Limit==0x00)
if(Pcnt>0) Pcnt--;
else
Pcnt++;
break;
case 0x02:
case 0x04:
if(Limit==0x00)
Pcnt++;
else
{
if(Pcnt>0) Pcnt--;
}
break;
default:
break;
}
Position[Limit]=Pcnt;
eeprom_is_ready();
eeprom_write_word((Limit==0x00 ? 0x01 : 0x03),Position[Limit]);

if(TuneFlag==1 || TuneFlag==2)
{
StepperStop();
goto T0End;
}
else
StepperStart();
goto T0End;
}

if(Pflag==1)
{
Pcnt++;
if(Pcnt>=Position[Limit])
{
StepperStop();
goto T0End;
}
else
TCCR1B=(1<<CS11|1<<CS10);//启动定时器
}
else
TCCR1B=(1<<CS11|1<<CS10);//启动定时器
T0End:
;
}

ISR(SIG_INTERRUPT0)
{
cli();
StepperStop();
key_limit=(PINB & 0X30);
if(key_limit==0x20) //前限位
{
Direction=1;
Limit=0;
}
else if(key_limit==0x10) //后限位
{
Direction=0;
Limit=1;
}
Pflag=1;
Pcnt=0;
StepperStart();
sei();
}
ISR(SIG_OVERFLOW0)
{
TCNT0=0x64;

CurKey=(PINB & 0X0F);
if(CurKey==LastKey)
{
keytimes++;
if(keytimes%5==0)//短按
{
keycode=(ShortPush|CurKey);
}
else if(keytimes>100) //长按
{
keytimes=101;
keycode=(LongPush|CurKey);
}
}
else if(CurKey!=LastKey)
{
LastKey=CurKey;
keytimes=0x00;
}
else //无键按下或已释放
{
keytimes=0x00;
}

}

void Timer0_init()
{
TCCR0=0x00;
TCNT0=0x64; //10mS
TCCR0=(1<<CS02|1<<CS00); //1024预分频
TIMSK|=1<<TOIE0;
}

void Timer1_init()
{
TCCR1B=0x00;//停止定时器
TCNT1H=0xF1;
TCNT1L=0x5B;//初始值
TCCR1A=0x00;
//TCCR1B=(1<<CS11|1<<CS10);//启动定时器
TIMSK|=1<<TOIE1;
}
void avr_init()
{
//初始化端口
DDRB=0X00; //配置为输入，内部上拉
PORTB=0XFF;

DDRC=(1<<PC2|1<<PC3); //PC2,PC3 LED Out
PORTC=0x00;

DDRD=(1<<PD3|1<<PD4|1<<PD5|1<<PD6|1<<PD7);
PORTD=0X00;

MCUCR=(1<<ISC01);
GICR=1<<INT0;

//初始化变量
Direction=0;
eeprom_is_ready();
if(eeprom_read_byte(0x00)==0xFF)
{
eeprom_is_ready();
eeprom_write_byte(0x00,0x00);
eeprom_is_ready();
eeprom_write_word(0x01,0x0000);
eeprom_is_ready();
eeprom_write_word(0x03,0x0000);
Position[0]=0;
Position[1]=0;
}
else
{
Position[0]=eeprom_read_word(0x01);
Position[1]=eeprom_read_word(0x03);
}

Timer0_init();
Timer1_init();

}

int main()
{
cli();
avr_init();
sei();
while(1)
{
switch(keycode)
{
case 0x4E: //正转
Direction=0; //旋转方向，0为顺时针，1为逆时针
SlowSpeed=0; //速度标志，为1时慢速
Pflag=0; //限位标志，为1时限位开关作用
TuneFlag=0; //微调标志，0为正常运转，1为位置微调
StepperStart();
break;
case 0x4D: //反转
Direction=1;
SlowSpeed=0;
Pflag=0;
TuneFlag=0;
StepperStart();
break;
case 0x4B: //微调+
Direction=0;
SlowSpeed=1;
TuneFlag=1;
Pflag=0;
StepperStart();
break;
case 0x47: //微调-
Direction=1;
SlowSpeed=1;
TuneFlag=2;
Pflag=0;
StepperStart();
break;
case 0x8E:

break;
case 0x8D:

break;
case 0x8B: //连续微调+
TuneFlag=3;
Pflag=0;
break;
case 0x87: //连续微调-
TuneFlag=4;
Pflag=0;
break;
default:
break;
}
}
}