九(7)电机控制程序基础

       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:

 
  1. #include   
  2. unsigned long beats = 0; //电机转动节拍总数  
  3. void StartMotor(unsigned long angle);  
  4. void main(){  
  5.     EA = 1;  //使能总中断  
  6.     TMOD = 0x01; //设置 T0 为模式 1  
  7.     TH0 = 0xF8; //为 T0 赋初值 0xF8CD,定时 2ms  
  8.     TL0 = 0xCD;  
  9.     ET0 = 1; //使能 T0 中断  
  10.     TR0 = 1; //启动 T0  
  11.     StartMotor(360*2+180); //控制电机转动 2 圈半  
  12.     while (1);  
  13. }  
  14. /* 步进电机启动函数,angle-需转过的角度 */  
  15. void StartMotor(unsigned long angle){  
  16.     //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  
  17.     EA = 0;  
  18.     beats = (angle * 4076) / 360; //实测为 4076 拍转动一圈  
  19.     EA = 1;  
  20. }  
  21. /* T0 中断服务函数,用于驱动步进电机旋转 */  
  22. void InterruptTimer0() interrupt 1{  
  23.     unsigned char tmp;  //临时变量  
  24.     static unsigned char index = 0; //节拍输出索引  
  25.     unsigned char code BeatCode[8] = { //步进电机节拍对应的 IO 控制代码  
  26.         0xE, 0xC, 0xD, 0x9, 0xB, 0x3, 0x7, 0x6  
  27.     };  
  28.   
  29.     TH0 = 0xF8; //重新加载初值  
  30.     TL0 = 0xCD;  
  31.     //节拍数不为 0 则产生一个驱动节拍  
  32.     if (beats != 0){  
  33.         tmp = P1; //用 tmp 把 P1 口当前值暂存  
  34.         tmp = tmp & 0xF0; //用&操作清零低 4 位  
  35.         //用|操作把节拍代码写到低 4 位  
  36.         tmp = tmp | BeatCode[index];  
  37.         //把低 4 位的节拍代码和高 4 位的原值送回 P1  
  38.         P1 = tmp;  
  39.         index++; //节拍输出索引递增  
  40.         index = index & 0x07; //用&操作实现到 8 归零  
  41.         beats--; //总节拍数-1  
  42.     }else//节拍数为 0 则关闭电机所有的相  
  43.         P1 = P1 | 0x0F;  
  44.     }  
  45. }  

      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。

 

永不止步步 发表于01-29 09:48 浏览65535次
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永不止步步
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